JP2875479B2 - 半導体の封止方法 - Google Patents

半導体の封止方法

Info

Publication number
JP2875479B2
JP2875479B2 JP6214877A JP21487794A JP2875479B2 JP 2875479 B2 JP2875479 B2 JP 2875479B2 JP 6214877 A JP6214877 A JP 6214877A JP 21487794 A JP21487794 A JP 21487794A JP 2875479 B2 JP2875479 B2 JP 2875479B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
hexafluoroantimonate
curing
molding
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP6214877A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08213417A (ja
Inventor
勲 山村
彰宏 稲垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Pelnox Corp
Original Assignee
Nippon Pelnox Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Pelnox Corp filed Critical Nippon Pelnox Corp
Priority to JP6214877A priority Critical patent/JP2875479B2/ja
Priority to TW084105059A priority patent/TW279255B/zh
Priority to US08/524,869 priority patent/US5610443A/en
Publication of JPH08213417A publication Critical patent/JPH08213417A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2875479B2 publication Critical patent/JP2875479B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/68Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の封止方法に関
し、さらに詳しくは、液状エポキシ樹脂、またはエポキ
シ樹脂と希釈剤とからなる硬化性液状混合物を含み、硬
化剤を実質的に含まない速硬性エポキシ樹脂組成物を用
いる半導体の封止方法に関する。また、本発明は、その
ようにして封止された半導体部品に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体の封止のために、各種の樹脂が用
いられている。特に固体のエポキシ樹脂成形材料(EM
C)は、その機械的性質、密着性、湿密性、電気絶縁性
など、封止材料に適した諸性質を生かして、封止用樹脂
として広く用いられている。
【0003】しかし、それらは固体樹脂であるため、莫
大な設備費を伴う固体用混練装置および粉砕装置が必要
なうえに、成形機によって封止層を形成するには、それ
ぞれの目的に応じて、異なるサイズのタブレットを作製
する工程が必要である。また成形の際に、一部の樹脂が
カルやランナーの部分で硬化して損失となるために、物
質収支が著しく悪い。
【0004】これらのエポキシ樹脂を硬化させるには、
フェノールノボラックなど、フェノール樹脂系の硬化剤
が一般に用いられている。しかし、このような硬化剤を
用いた系は、反応速度が比較的低く、ある程度の改良が
されてはいるが、いまだ十分な反応速度は得られていな
い。
【0005】また、エポキシ樹脂の硬化剤としては、ポ
リアミンなどのアミノ系化合物や、酸無水物系化合物が
用いられている。これらは人体に悪影響を与えるほか、
エポキシ樹脂に混合された後でも、空気中の水分を吸収
するので、反応速度を下げ、また硬化後のエポキシ樹脂
の電気的性質に悪影響を与える。それを防止するため
に、硬化剤を含有する未硬化のEMC組成物をプラスチ
ック袋に密封することも行われているが、このような硬
化剤を混合した系では、冷凍して保存や運搬を行う必要
があり、取扱いが煩雑である。
【0006】一方、液状エポキシ樹脂も多く知られてい
る。しかし液状エポキシ樹脂に十分な硬化速度を制御よ
く付与することは困難で、そのため、成形の際に未硬化
の液状エポキシ樹脂が割り型の隙間から流出して多量の
バリが発生し、樹脂組成物の歩留りを圧迫する結果にな
っている。
【0007】このようなエポキシ樹脂の作業性を改善す
るために、特殊な触媒を用いて、全成分を単一包装で保
存しうるエポキシ樹脂組成物として、各種のものが提案
されている。たとえば、室温では固体でエポキシ樹脂に
溶解しないが、融点近くまで加熱すると、エポキシ樹脂
に溶解して急激に硬化反応を起こす潜在性触媒として、
三フッ化ホウ素・アミン錯体、ジシアンジアミドおよび
その誘導体、ならびにアジピン酸ジヒドラジドのような
有機酸ヒドラジド類などが知られている。これらの系
は、室温におけるエポキシ樹脂組成物の貯蔵性に優れて
はいるが、触媒がエポキシ樹脂に溶解しないのでペース
ト化して分散させる必要があり、使用条件が制約される
ほか、熱硬化させる際に系の見掛粘度が減少して触媒の
分散が不安定となり、不均一化するなどの問題がある。
また、反応も遅い。一方、このような系を用いて、加熱
により反応速度を上げると、急速に発熱して、劣化や発
泡を起こす。
【0008】さらに、エポキシ樹脂の硬化に、潜在性触
媒として、各種のオニウム塩を用いることが知られてい
る。たとえば、特開昭59−126430号公報には、
エポキシ樹脂、硬化剤および無機質充填剤を主成分とす
る組成物に、触媒として2−メルカプトチアゾール類の
第四級アンモニウム塩または第四級ホスホニウム塩を用
いることが開示され、アルミニウムなどの金属電極を有
する半導体素子の封止に用いたときに、高温高湿下で使
用しても電極の腐食を抑制しうることが記載されてい
る。しかし、この系では、フェノールノボラック樹脂、
アミン化合物、または酸無水物のような硬化剤や、イミ
ダゾール類のような硬化促進剤を併用しているために、
それらに基づく毒性などの問題点は解決されていない。
また、オニウム塩によるエポキシ樹脂の硬化が速いの
で、反応が不均一になり、未反応の硬化剤の残存量が多
いという問題がある。
【0009】特開昭59−170116号明細書には、
液状エポキシ樹脂の硬化に芳香族ジアミンと第四級ホス
ホニウム塩との反応生成物を用いることが開示されてい
る。しかし、この硬化系では、完全な硬化物を得るため
には、さらに第三級アミン、イミダゾール類または金属
アセチルアセトナートのような硬化促進剤を併用するこ
とが必要である。
【0010】特開昭59−228745号公報には、半
導体装置の封止用エポキシ樹脂の硬化に、芳香族アミン
付加物と第四級ホスホニウム塩を併用して、温度150
℃で30分、または260℃で30秒の加熱により成形
しうることを開示しているが、この硬化速度は、まだ満
足しうるものではない。なお、第四級ホスホニウム塩の
詳細については記載されていない。
【0011】特開昭62−95315号公報および特開
昭62−212418号公報には、液状エポキシ樹脂
に、硬化剤として特定のイミダゾール化合物、潜在性硬
化促進剤としてホスホニウムハロゲン塩からなる、貯蔵
安定性で硬化速度の早いエポキシ樹脂組成物が開示され
ている。しかし、この組成物は、130℃におけるゲル
化時間が4.5分またはそれ以上であり、満足すべき硬
化速度ではない。この種のホスホニウム塩は、イミダゾ
ール化合物を併用しないと硬化速度がさらに遅く、液状
エポキシ樹脂の成形による封止には適さない。一方、イ
ミダゾール化合物を併用すると、該イミダゾール化合物
は固体で、系に均一に分散しにくいので、硬化が不均一
に生ずるばかりか、固体のイミダゾール化合物が残存
し、成形工程に支障を生ずる。そのうえ、このようなイ
ミダゾール化合物の使用により、エポキシ樹脂封止層の
耐湿性が低下する。
【0012】特開平3−115427号公報には、ヘキ
サフルオロアンチモン酸ジアリールヨードニウム塩を、
ベンゾピナコールのようなラジカル発生性芳香族化合物
とともに、固形エポキシ樹脂の潜在性硬化触媒として用
い、半導体デバイスの封止剤として、デバイスに優れた
耐湿性を与えることが開示されている。しかし、このジ
アリールヨードニウム塩は安定性が悪く、取り扱いにく
い。
【0013】特開平2−227419号公報には、ベン
ジルオニウム塩構造を側鎖として有する高分子化合物
が、エポキシ樹脂の潜在性硬化剤として用いられ、硬化
した樹脂組成物に可撓性や耐衝撃性を与えることが開示
されている。
【0014】特開昭63−152619号公報にはナフ
チルメチル基、特開昭63−221111号公報にはα
−メチルベンジル基、特開昭63−223002号公報
には4−アルコキシベンジル基を有するスルホニウム塩
を、エポキシ樹脂の潜在性硬化触媒として用いることが
開示され、このようなエポキシ樹脂の硬化機構を、封止
材に適用しうることが記載されている。また、特開平5
−105692号公報には、ヘキサフルオロアンチモン
酸トリフェニルベンジルホスホニウムが、エポキシ樹脂
の潜在性硬化触媒として用いられ、着色や臭気の問題を
生ぜず、封止材に適用しうることを開示している。さら
に、特開平1−96169号公報には、ベンジルピリジ
ニウム塩の合成法と、それがエポキシ樹脂の潜在性硬化
触媒として用いうることが開示されている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、流動
性を有し、使用直前に触媒を混合する必要がなく、常温
では安定に保存でき、他に毒性や吸湿性の問題がある通
常の硬化剤を必要とせずに、しかも硬化反応に伴う発熱
が小さいエポキシ樹脂組成物を用い、量産に適した成形
法、たとえば射出成形またはトランスファー成形によ
り、比較的低温の加熱と短い成形サイクルで、物質収支
よく半導体を封止する方法を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために研究を重ねた結果、潜在性触媒とし
て特定のオニウム構造を有するヘキサフルオロアンチモ
ン酸のオニウム塩を用いることにより、きわめて高い硬
化速度と成形サイクルが得られ、その目的を達成しうる
ことを見出し、しかも、このようなオニウム塩化合物が
分子中にハロゲン原子を有しているにもかかわらず、封
止された半導体デバイスの特性に悪影響を及ぼさないこ
とを見出して、本発明を完成させるに至った。
【0017】すなわち、本発明は、 (A)液状エポキシ樹脂、またはエポキシ樹脂と希釈剤
とからなる硬化性液状混合物; (B)無機質充填剤; (C)一般式:
【化2】 (式中、EはS、NまたはPを表し;Arは芳香環を表
し;R1 はaが2のとき互いに同一または異なって、置
換もしくは非置換の1価の炭化水素基、水酸基、アルコ
キシル基、ニトロ基、シアノ基またはハロゲン原子を表
し;R2 およびR3 はそれぞれ水素原子またはメチル基
を表し;R4 は互いに同一または異なって、置換または
非置換の1価の炭化水素基を表し;R5 は置換または非
置換のピリジニウム基を表し;aは0〜2の数、bはE
がSのとき2、EがNまたはPのとき3である)で示さ
れるオニウム塩化合物;ならびに (D)内部離型剤 を含み、硬化剤を実質的に含まない硬化性エポキシ樹脂
組成物に半導体を封入し、成形することを特徴とする半
導体の封止方法、ならびに、そのようにして封止された
半導体部品に関する。
【0018】本発明に用いられる(A)成分は、硬化性
エポキシ樹脂組成物におけるポリマー成分であり、
(1)常温で液状であるか;(2)常温で液状または固
体のものが、希釈剤によって希釈されて常温で液状を示
す硬化性液状混合物のいずれかである。ここにエポキシ
樹脂とは、1分子中に2個以上のオキシラン環を有し、
触媒ないし硬化剤の存在下に硬化して樹脂状ポリマーを
形成するものであれば、どのような分子構造のものでも
差支えない。エポキシ樹脂は、1種を単独に用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。ただし、前述のよう
に、本発明においては、硬化剤を実質的に用いない。
【0019】なお、ここで常温で液状とは、25〜40
℃で流動性を有することをいい、いわゆる半固状のもの
を包含する。また、常温で液体のエポキシ樹脂と固体エ
ポキシ樹脂との実質的に均一な混合物で、混合後に常温
で液状のものは、ここでいう液状エポキシ樹脂に包含さ
れる。
【0020】(1)常温で液状であるエポキシ樹脂とし
ては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の平均分子量が
約500以下のもの;ビスフェノールF型エポキシ樹
脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂の平均分子量
が約570以下のもの;1,2−エポキシエチル−3,
4−エポキシシクロヘキサン、3,4−エポキシシクロ
ヘキシルカルボン酸−3,4−エポキシシクロヘキシル
メチル、アジピン酸ビス(3,4−エポキシ−6−メチ
ルシクロヘキシルメチル)のような脂環式エポキシ樹
脂;ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、3−メチルヘ
キサヒドロフタル酸ジグリシジル、ヘキサヒドロテレフ
タル酸ジグリシジルのようなグリシジルエステル型エポ
キシ樹脂;ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイ
ジン、トリグリシジル−p−アミノフェノール、テトラ
グリシジル−m−キシリレンジアミン、テトラグリシジ
ルビス(アミノメチル)シクロヘキサンのようなグリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂;ならびに1,3−ジグリシ
ジル−5−メチル−5−エチルヒダントインのようなヒ
ダントイン型エポキシ樹脂が例示される。
【0021】(2)希釈剤によって希釈された硬化性液
状組成物の主成分としては、上述の液状エポキシ樹脂の
ほかに、固体エポキシ樹脂を用いることもできる。すな
わち、用いられるエポキシ樹脂としては、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、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、
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、トリアジン型エポキシ樹脂、ヒダント
イン型エポキシ樹脂が例示される。
【0022】希釈剤としては、エポキシ樹脂を溶解ない
しは分散させて、系が流動性を保ち得るものであれば何
でもよく、(C)成分による硬化反応にあずかる反応性
希釈剤でも、非反応性希釈剤でもよい。
【0023】反応性希釈剤は、1分子中に1個または2
個以上のオキシラン環を有する常温で比較的低粘度のエ
ポキシ化合物であり、目的に応じて、オキシラン環以外
に、他の重合性官能基、たとえばビニル、アリルなどの
アルケニル基;またはアクリロイル、メタクリロイルな
どの不飽和カルボン酸残基を有していてもよい。このよ
うな反応性希釈剤としては、n−ブチルグリシジルエー
テル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニ
ルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、
p−sec −ブチルフェニルグリシジルエーテル、スチレ
ンオキシド、α−ピネンオキシドのようなモノエポキシ
ド化合物;アリルグリシジルエーテル、メタクリル酸グ
リシジル、1−ビニル−3,4−エポキシシクロヘキサ
ンのような他の官能基を有するモノエポキシド化合物;
(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、
(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、
ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグ
リコールジグリシジルエーテルのようなジエポキシド化
合物;トリメチロールプロパントリグリシジルエーテ
ル、グリセリントリグリシジルエーテルのようなトリエ
ポキシド化合物が例示される。
【0024】非反応性希釈剤としては、p−シメン、テ
トラリンのような高沸点芳香族炭化水素;グリセリン;
2−メチルシクロヘキサノールのような高沸点アルコー
ル;フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、リン酸ジ
ブチルベンジルのような可塑剤が例示される。希釈剤は
(2)硬化性液状組成物全体の40重量%以下の量を用
いて差支えない。また、該(2)全体の10重量%以
下、好ましくは2重量%以下の範囲であれば、キシレ
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのよ
うな、より低沸点の有機溶媒を用いてもよいが、このよ
うな有機溶媒の使用は、硬化の際の発泡や肉やせを生じ
やすいので、作業上の注意が必要である。
【0025】本発明で用いられる(B)成分は、組成物
が硬化する際に収縮を小さくするとともに、硬化後の封
止材に適した機械的性質や熱伝導性を与え、膨張係数を
小さくするもので、粉砕シリカ、球状シリカを包含する
溶融シリカ、煙霧質シリカ、沈殿シリカのようなシリカ
粉末のほか;アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化ア
ンチモン、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、ガラ
スビーズ、窒化ホウ素、炭化アルミニウム、窒化アルミ
ニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒炭化ケイ素、炭化
チタン、窒化チタンなどの粉末が用いられ、成形された
封止層の膨張係数を小さくする効果があり、比較的高純
度のものを比較的容易に入手でき、未硬化の系の見掛粘
度の上昇が少ないことから、溶融シリカが好ましい。
【0026】(B)成分の使用量は、(A)成分中のエ
ポキシ樹脂、またはエポキシ樹脂と反応性希釈剤の合計
量100重量部に対して、通常は50〜1,000重量
部が用いられ、200〜500重量部が好ましい。50
重量部未満では十分な効果が得られず、1,000重量
部を越えて配合すると、組成物の流動性が乏しくなり、
成形しにくくなる。
【0027】本発明に用いられる(C)成分は、加熱に
よってエポキシ樹脂を硬化させ、また(A)成分中に反
応性希釈剤を配合する場合は、エポキシ樹脂と反応性希
釈剤とを硬化させる触媒として機能する潜在性触媒であ
る。
【0028】(C)成分(I)および(II)は、一般
式:
【化3】 (式中、E、Ar、R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、a
およびbは前述のとおり)で示され、ヘテロ原子S、N
またはPに−C(R23)−を介して結合した芳香環A
rを有するオニウムヘキサフルオロアンチモン酸塩であ
る。このようなArとしては、ベンゼン環、ナフタレン
環、アントラセン環およびピレン環が例示され、合成が
容易なことからベンゼン環が好ましい。
【0029】(C)成分(I)としては、たとえばベン
ジル、α−メチルベンジル、1−ナフチルメチル、2−
ナフチルメチルのようなアリールメチル基を有するスル
ホニウム、アンモニウムまたはホスホニウム;(II)と
しては同様な炭化水素基のたとえばピリジニウムの、そ
れぞれヘキサフルオロアンチモン酸塩が挙げられ、上記
の芳香環および/またはピリジニウム環に置換基があっ
てもよく、特にそれぞれに応じて特定の極性基の導入
は、大きな触媒活性が得られることから好ましい。活性
が大きくて、広範囲のR1 およびR4 から適宜選択する
ことにより、目的に応じて貯蔵安定性や硬化速度を任意
に設定しうることから、スルホニウムまたはアンモニウ
ムのヘキサフルオロアンチモン酸塩が好ましい。
【0030】芳香環Arは非置換でもよく、1個または
2個のR1 で置換していてもよい。R1 としては、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、オクチル、
デシル、ドデシル、テトラデシルのような直鎖状または
分岐状のアルキル基;シクロヘキシルのようなシクロア
ルキル基;フェニル、ナフチルのようなアリール基;ト
リル、キシリルのようなアルカリール基;ベンジル、2
−フェニルエチルのようなアラルキル基;ビニル、アリ
ル、ブテニルのようなアルケニル基;クロロメチルのよ
うな1価の置換炭化水素基;水酸基;メトキシ、エトキ
シ、プロポキシ、tert−ブトキシのようなアルコキシル
基;ニトロ基;シアノ基;ならびにフッ素、塩素、臭
素、ヨウ素のようなハロゲン原子が例示され、比較的活
性の低いホスホニウム塩およびピリジニウム塩の場合
は、R1 が電子吸引性基またはハロゲン原子であること
が、大きい硬化速度が得られることから好ましい。R1
が導入される位置は任意であるが、Arがベンゼン環の
場合を例にとると、合成が容易なことから2−位および
/または4−位が好ましく、とくにR1 がかさ高な基で
ある場合には、その立体障害による活性の低下がないこ
とから、4−位が特に好ましい。
【0031】R2 およびR3 は、それぞれ独立して水素
原子またはメチル基であり、合成が容易なことからは水
素原子が好ましいが、触媒活性を上げる必要がある場合
には、R2 、R3 のうち少なくとも1個はメチル基であ
ることが好ましい。
【0032】R4 としては、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ペンチル、オクチル、デシル、ドデシル、
テトラデシルのような直鎖状または分岐状のアルキル
基;シクロヘキシルのようなシクロアルキル基;フェニ
ル、ナフチルのようなアリール基;トリル、キシリルの
ようなアルカリール基;ベンジル、2−フェニルエチル
のようなアラルキル基;ビニル、アリル、ブテニルのよ
うなアルケニル基;ならびにヒドロキシフェニル、メト
キシフェニル、エトキシフェニル、シアノフェニル、ク
ロロフェニル、アセトキシフェニル、プロパノイルフェ
ニル、メトキシカルボニルフェニル、エトキシカルボニ
ルフェニルのような1価の置換炭化水素基が例示され
る。
【0033】R5 としては、ピリジニウム、2−または
4−メチルピリジニウム、2,4−ジメチルピリジニウ
ム、2−または4−シアノピリジニウム、2−または4
−メトキシカルボニルピリジニウム、2−または4−エ
トキシカルボニルピリジニウムのような置換または非置
換ピリジニウム基が例示され、活性の高いことから、2
−位または4−位にシアノ基のような求核性基を有する
ことが好ましい。
【0034】このような(C)成分の代表例としては、
ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルベンジルスルホニ
ウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチル(4−メチ
ルベンジル)スルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン
酸ジメチル(4−メトキシベンジル)スルホニウム、ヘ
キサフルオロアンチモン酸ジメチル(4−エトキシベン
ジル)スルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメ
チル(4−tert−ブトキシベンジル)スルホニウム、ヘ
キサフルオロアンチモン酸ジメチル(4−ニトロベンジ
ル)スルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチ
ル(4−シアノベンジル)スルホニウム、ヘキサフルオ
ロアンチモン酸(4−クロロベンジル)スルホニウム、
ヘキサフルオロアンチモン酸メチルフェニルベンジルス
ルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸メチル(4−
ヒドロキシフェニル)ベンジルスルホニウム、ヘキサフ
ルオロアンチモン酸メチル(4−メトキシフェニル)ベ
ンジルスルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメ
チル(1−ナフチルメチル)スルホニウム、ヘキサフル
オロアンチモン酸メチルフェニル(1−ナフチルメチ
ル)スルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸メチル
(4−ヒドロキシフェニル)(1−ナフチルメチル)ス
ルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸メチル(4−
メトキシフェニル)(1−ナフチルメチル)スルホニウ
ム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチル(α−メチル
ベンジル)スルホニウムなどのスルホニウム塩;ヘキサ
フルオロアンチモン酸トリメチルベンジルアンモニウ
ム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルフェニルベン
ジルアンモニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチ
ルフェニル(4−ヒドロキシベンジル)アンモニウム、
ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルフェニル(2−メ
チル−4−ヒドロキシベンジル)アンモニウム、ヘキサ
フルオロアンチモン酸ジメチルフェニル(4−メトキシ
ベンジル)アンモニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸
(4−ニトロベンジル)アンモニウム、ヘキサフルオロ
アンチモン酸(4−シアノベンジル)アンモニウム、ヘ
キサフルオロアンチモン酸(4−クロロベンジル)アン
モニウムなどのアンモニウム塩;ヘキサフルオロアンチ
モン酸トリフェニルベンジル、ヘキサフルオロアンチモ
ン酸トリフェニル(4−ニトロベンジル)、ヘキサフル
オロアンチモン酸(4−クロロベンジル)などのホスホ
ニウム塩;ならびにヘキサフルオロアンチモン酸(4−
メトキシベンジル)ピリジニウム、ヘキサフルオロアン
チモン酸(4−ニトロベンジル)ピリジニウム、ヘキサ
フルオロアンチモン酸(4−クロロベンジル)ピリジニ
ウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ベンジル−4−シア
ノピリジニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸(4−メ
チルベンジル)−4−シアノピリジニウム、ヘキサフル
オロアンチモン酸(4−tert−ブチルベンジル)−4−
シアノピリジニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸(4
−メトキシベンジル)−4−シアノピリジニウム、ヘキ
サフルオロアンチモン酸(4−クロロベンジル)−4−
シアノピリジニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸(α
−メチルベンジル)−4−シアノピリジニウム、ヘキサ
フルオロアンチモン酸ベンジル−2−シアノピリジニウ
ム、ヘキサフルオロアンチモン酸(α−メチルベンジ
ル)−2−シアノピリジニウム、ヘキサフルオロアンチ
モン酸−4−メトキシカルボニルピリジニウムなどのピ
リジニウム塩が挙げられる。
【0035】(C)成分の使用量は、(A)成分中のエ
ポキシ樹脂、またはエポキシ樹脂と反応性希釈剤の合計
量100重量部に対して、通常は0.05〜10重量
部、好ましくは0.5〜5重量部、さらに好ましくは
0.8〜3重量部である。0.05重量部未満では満足
すべき硬化速度が得られず、10重量部を越えて配合し
ても、それだけの効果が得られないばかりか、未硬化状
態における系の安定性や、硬化後の封止層の物性が低下
する。
【0036】(D)成分は、エポキシ樹脂組成物を型に
よる成形、特に射出成形またはトランスファー成形した
後の離型を容易にするために配合するもので、シリコー
ン油、フッ素系界面活性剤、ワックス類、流動パラフィ
ン、ステアリン酸金属塩などが例示される。(D)成分
の使用量は、(D)成分の種類によっても異なるが、
(A)100重量部に対して、通常は0.05〜10重
量部、好ましくは0.5〜3重量部である。0.05重
量部未満では硬化後に十分な離型性が得られず、10重
量部を越えると、得られた半導体部品の表面が滑りやす
くなったり、マーキング性が悪くなったりする。
【0037】前述の(A)、(B)、(C)および
(D)成分を含むエポキシ樹脂組成物に、必要に応じ
て、無機繊維、難燃化剤、難燃助剤、シランもしくはチ
タンカップリング剤、顔料、染料などの添加剤を配合す
ることができる。
【0038】このエポキシ樹脂組成物には、ノボラック
フェノール樹脂、アミノ系化合物または酸無水物系化合
物のような、エポキシ樹脂の硬化剤を実質的に含有しな
い。そのことによって、これらによってもたらされる硬
化の不均一性、毒性、吸水性などを排除することができ
る。
【0039】本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物
は、(A)成分が液状であるため、常温ないし40℃以
下の僅かな加温により、ニーダーなどの撹拌装置を用い
て、各成分を均一に混合することによって容易に調製で
きる。該組成物は、触媒として働く(C)成分を含有す
るにもかかわらず、常温では安定で、長期間、たとえば
15〜60日間またはそれ以上保存することができる。
【0040】本発明においては、電子部品を挿入した型
に、該電子部品を封入するように、好ましくは射出成形
またはトランスファー成形により、たとえば通常のRI
M射出成形機またはトランスファー成形機を用いて、通
常120〜190℃、好ましくは130〜180℃で封
止層を成形、硬化させることができる。硬化時間は特に
限定されず、樹脂組成、封止体の寸法・形状、成形温度
に応じて任意に設定できるが、上記の成形温度における
エポキシ樹脂の硬化速度は極めて速く、ゲルタイムとし
て、温度180℃で20秒以内、好ましくは1〜3秒で
あり;温度150℃で60秒以内、好ましくは20秒以
内である。
【0041】
【発明の効果】本発明によって、液状エポキシ樹脂、ま
たは希釈剤によって液状としたエポキシ樹脂含有硬化性
液状混合物を用いて、触媒などを配合して得られるエポ
キシ樹脂組成物により、比較的短時間の硬化で、半導体
を封止することが可能である。該エポキシ樹脂組成物
は、通常の液状物混合装置を用いて容易に調製でき、常
温で長期間の貯蔵に安定であり、本発明の方法により、
成形前にあらかじめタブレットを作製する必要がなく、
短い硬化時間と成形サイクルで、効率よく、かつ物質収
支よく半導体の封止ができる。また、硬化の際の発熱が
少ないので、発熱による封止層の劣化や発泡の心配がな
い。
【0042】本発明に用いられる触媒は分子中にハロゲ
ン原子を含んではいるが、予期しないことに、これによ
って半導体の特性に影響はない。また、従来の硬化剤を
使用しないので、毒性が少なく、また残存する硬化剤に
よる吸湿はない。したがって、本発明の封止方法は、ダ
イオード、トランジスタ、IC、LSI、VLSIなど
の半導体の封止に広く適用できる。
【0043】
【実施例】以下、本発明を、実施例および比較例によっ
てさらに詳細に説明する。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。また、これらの実施例
および比較例において、部は重量部、組成の%は重量%
を表す。
【0044】実施例および比較例において、(A)成分
として、下記のエポキシ樹脂を用いた。 A−1:ビスフェノールA−エピクロロヒドリン系液状
エポキシ樹脂、分子量380; A−2:ビスフェノールA−エピクロロヒドリン系液状
エポキシ樹脂、分子量380、精製品; A−3:3,4−エポキシシクロヘキサンカルボン酸−
3,4−エポキシシクロヘキシル; A−4:分子量600のフェノールノボラックエポキシ
系固体エポキシ樹脂88%とフェニルグリシジルエーテ
ル12%からなる硬化性液状混合物;および A−5:クレゾールノボラックエポキシ固体樹脂(比較
用)。
【0045】実施例および比較例において、(C)成分
または比較のための硬化剤および硬化触媒として、下記
のものを用いた。 C−1:ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルフェニル
(4−メトキシベンジル)アンモニウム C−2:ヘキサフルオロアンチモン酸メチル(4−メト
キシフェニル)(1−ナフチルメチル)スルホニウム、 C−3:ヘキサフルオロアンチモン酸メチル(4−ヒド
ロキシフェニル)ベンジルスルホニウム、 C−4:ヘキサフルオロアンチモン酸トリフェニル(4
−クロロベンジル)ホスホニウム、 C−5:ヘキサフルオロアンチモン酸(α−メチルベン
ジル)−2−シアノピリジニウム;ならびに比較のため
のその他の硬化剤ないし硬化触媒として、 C−6:トリエチルベンジルホスホニウムクロリド、 C−7:フェノールノボラック樹脂、 MHHPA:メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、 DICY:ジシアンジアミド、 2E4MZ:2−エチル−4−メチルイミダゾール、 2E4MZCNS:トリメリト酸−1−シアノエチル−
2−エチル−4−メチルイミダゾリウム、および 2P4MHZ:2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロ
キシメチルイミダゾール。
【0046】実施例1〜11、比較例1〜3 表1に示す配合比により、(A)成分と(C)成分を常
温で混合して、均一な混合物を得た。ただし、実施例3
では、60℃まで加温することにより、C−2をA−1
に完全に溶解させた後、室温まで冷却した。このように
して得られた混合物試料について、150℃および18
0℃に設定したホットプレート上でゲル化時間を測定し
た。その結果は、表1のとおりであった。
【0047】
【表1】
【0048】実施例12、13、比較例4、5 表2に示す配合比によって、まずA−1と平均粒径30
μm 、最大粒径130μm の溶融シリカとを混合し、つ
いで他の成分を添加して、均一になるまで常温で混合す
ることにより、硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。
このようにして得られた組成物について、180℃に設
定したホットプレート上でゲル化時間を測定した。その
結果は表2のようであって、本発明に用いられる組成物
は、きわめて短時間で硬化した。
【0049】
【表2】
【0050】このうち、実施例12と比較例4で調製し
た、それぞれ液状エポキシ樹脂A−1を主成分とする組
成を用いて、半導体封止用の低圧トランスファー成形機
により、半導体の封止を試みた。すなわち、温度を18
5℃に設定した金型のキャビティの所定部位に半導体素
子を配設し、上記のそれぞれのエポキシ樹脂組成物を、
圧力42kg/cm2(600psi)、成形サイクル20秒の条
件で上記のキャビティに移送し、該サイクルタイム内で
硬化させて半導体の封止層を形成させた。
【0051】その結果、本発明による実施例12におい
ては、組成物は完全に硬化して優れた封止層を形成し、
バリの発生はなかった。それに対して、比較例4の組成
物は硬化せず、封止層を形成しなかった。また、未硬化
組成物が流れ出て、バリが著しく発生した。
【0052】実施例14、比較例6、7 表3に示す配合比によって、まず(A)成分と平均粒径
30μm 、最大粒径130μm の溶融シリカを混合し、
ついで他の成分を添加して、均一になるまで常温で混合
することにより、硬化性エポキシ樹脂組成物を調製し
た。このようにして得られた組成物を、示差走査熱量計
を用い、2℃/minの昇温速度で加熱しながら硬化させ
て、発熱のピークを求めた。その結果は表3のようであ
って、本発明に用いられる組成物は、硬化による発熱量
が小さかった。
【0053】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲垣 彰宏 神奈川県南足柄市岩原668番地 日本ペ ルノックス株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−33913(JP,A) 特開 昭57−92022(JP,A) 特開 昭57−126819(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/56,23/29,23/31 C08G 59/68 C08L 63/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)液状エポキシ樹脂、またはエポキ
    シ樹脂と希釈剤とからなる硬化性液状混合物; (B)無機質充填剤; (C)一般式: 【化1】 (式中、EはS、NまたはPを表し;Arは芳香環を表
    し;R1 はaが2のとき互いに同一または異なって、置
    換もしくは非置換の1価の炭化水素基、水酸基、アルコ
    キシル基、ニトロ基、シアノ基またはハロゲン原子を表
    し;R2 およびR3 はそれぞれ水素原子またはメチル基
    を表し;R4 は互いに同一または異なって、置換または
    非置換の1価の炭化水素基を表し;R5 は置換または非
    置換のピリジニウム基を表し;aは0〜2の数、bはE
    がSのとき2、EがNまたはPのとき3である)で示さ
    れるオニウム塩化合物;ならびに (D)内部離型剤 を含み、硬化剤を実質的に含まない硬化性エポキシ樹脂
    組成物に半導体を封入し、成形することを特徴とする半
    導体の封止方法。
  2. 【請求項2】 成形を射出成形またはトランスファー成
    形で行う請求項1記載の封止方法。
  3. 【請求項3】 成形を120〜190℃で行う請求項1
    または請求項2記載の封止方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載の封
    止方法によって封止された半導体部品。
JP6214877A 1994-09-08 1994-09-08 半導体の封止方法 Expired - Fee Related JP2875479B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6214877A JP2875479B2 (ja) 1994-09-08 1994-09-08 半導体の封止方法
TW084105059A TW279255B (en) 1994-09-08 1995-05-20 Method of encapsulating semiconductor
US08/524,869 US5610443A (en) 1994-09-08 1995-09-07 Method for encapsulating a semiconductor utilizing an epoxy resin and an onium salt compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6214877A JP2875479B2 (ja) 1994-09-08 1994-09-08 半導体の封止方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08213417A JPH08213417A (ja) 1996-08-20
JP2875479B2 true JP2875479B2 (ja) 1999-03-31

Family

ID=16663052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6214877A Expired - Fee Related JP2875479B2 (ja) 1994-09-08 1994-09-08 半導体の封止方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5610443A (ja)
JP (1) JP2875479B2 (ja)
TW (1) TW279255B (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6613978B2 (en) 1993-06-18 2003-09-02 Maxwell Technologies, Inc. Radiation shielding of three dimensional multi-chip modules
US5880403A (en) 1994-04-01 1999-03-09 Space Electronics, Inc. Radiation shielding of three dimensional multi-chip modules
US6455864B1 (en) 1994-04-01 2002-09-24 Maxwell Electronic Components Group, Inc. Methods and compositions for ionizing radiation shielding
US6261508B1 (en) * 1994-04-01 2001-07-17 Maxwell Electronic Components Group, Inc. Method for making a shielding composition
US6720493B1 (en) 1994-04-01 2004-04-13 Space Electronics, Inc. Radiation shielding of integrated circuits and multi-chip modules in ceramic and metal packages
DE19756325A1 (de) * 1997-12-18 1999-07-01 Daimler Chrysler Ag Halbleiterscheibe mit integrierten Einzelbauelementen, Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Halbleiterscheibe
JP3132449B2 (ja) * 1998-01-09 2001-02-05 日本電気株式会社 樹脂外装型半導体装置の製造方法
JP4417494B2 (ja) * 1999-09-17 2010-02-17 ジャパンエポキシレジン株式会社 エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置
JP2001196642A (ja) 2000-01-11 2001-07-19 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
US6368899B1 (en) 2000-03-08 2002-04-09 Maxwell Electronic Components Group, Inc. Electronic device packaging
JP4560982B2 (ja) * 2000-04-17 2010-10-13 三菱電機株式会社 高圧回転機用絶縁コイルの製造方法
US6709741B1 (en) * 2001-09-07 2004-03-23 Taiflex Scientific Co., Ltd. FPC adhesive of epoxy resin, onium hexafluoroantimonate, nitrile rubber and filler
US6773474B2 (en) 2002-04-19 2004-08-10 3M Innovative Properties Company Coated abrasive article
US7382043B2 (en) * 2002-09-25 2008-06-03 Maxwell Technologies, Inc. Method and apparatus for shielding an integrated circuit from radiation
US7191516B2 (en) * 2003-07-16 2007-03-20 Maxwell Technologies, Inc. Method for shielding integrated circuit devices
US6974728B2 (en) * 2003-12-08 2005-12-13 Intel Corporation Encapsulant mixture having a polymer bound catalyst
US7378455B2 (en) * 2005-06-30 2008-05-27 General Electric Company Molding composition and method, and molded article
US20070004871A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Qiwei Lu Curable composition and method
JP4688028B2 (ja) * 2005-09-28 2011-05-25 株式会社村田製作所 固体電解コンデンサ及びその製造方法
US20080012124A1 (en) * 2006-05-16 2008-01-17 Stapleton Russell A Curable protectant for electronic assemblies
CN101522793B (zh) * 2006-10-06 2011-12-28 住友电木株式会社 半导体密封用环氧树脂组合物及半导体装置
ATE458769T1 (de) * 2007-04-03 2010-03-15 Abb Research Ltd Härtbare epoxidharzzusammensetzung
CN104105733A (zh) * 2012-02-10 2014-10-15 三井化学株式会社 有机el元件用面封装剂、使用该面封装剂的有机el装置及其制造方法
JP5783137B2 (ja) * 2012-06-15 2015-09-24 信越化学工業株式会社 スルホニウム塩、高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP6070900B2 (ja) 2014-05-15 2017-02-01 株式会社村田製作所 積層コイル部品、およびその製造方法
JP6320172B2 (ja) * 2014-05-29 2018-05-09 Towa株式会社 電子部品の樹脂封止方法及び樹脂封止装置
DE102016106031A1 (de) * 2016-04-01 2017-10-05 Dr. Neidlinger Holding Gmbh Heißhärtendes Zweikomponenten-Epoxidharz

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4026862A (en) * 1974-02-11 1977-05-31 Westinghouse Electric Corporation Carboxylic acid storage stabilizers for latent catalyst cured epoxy resins
JPH0299953A (ja) * 1988-10-06 1990-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd パターン形成材料
US5095053A (en) * 1989-03-27 1992-03-10 General Electric Company Microencapsulation method, microelectronic devices made therefrom, and heat curable compositions
JPH04195064A (ja) * 1990-11-28 1992-07-15 Konica Corp 感光体

Also Published As

Publication number Publication date
US5610443A (en) 1997-03-11
TW279255B (en) 1996-06-21
JPH08213417A (ja) 1996-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2875479B2 (ja) 半導体の封止方法
JP2001234032A (ja) 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JPH0619064B2 (ja) 先駆した固体状エポキシ樹脂
JPH0237924B2 (ja) Netsukokaseisoseibutsu
JPH09246435A (ja) 半導体の封止方法
JPS6263453A (ja) 半導体装置
JPS6112724A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPS6326128B2 (ja)
JPH0315655B2 (ja)
JP2576713B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
CN1057402C (zh) 半导体的封装方法
JP2646391B2 (ja) 液状エポキシ樹脂組成物
JPH11269349A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP3385953B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH10135522A (ja) 発光ダイオードデバイス
JPH10110088A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3309688B2 (ja) エポキシ樹脂組成物の製造方法
JPS62111453A (ja) 半導体装置
JP2002097182A (ja) ホスホニウム化合物およびその製造方法、並びにその組成物
JP2001081156A (ja) エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置
JP3145687B2 (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPS62260820A (ja) 重合用組成物
JP2000143774A (ja) 液状封止用樹脂組成物
WO2024035866A1 (en) Epoxy-based composition for thermal interface materials
JPS58108247A (ja) ポリビニルプチラ−ル樹脂を含むエポキシ樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees