JP2964559B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
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- JP2964559B2 JP2964559B2 JP15923390A JP15923390A JP2964559B2 JP 2964559 B2 JP2964559 B2 JP 2964559B2 JP 15923390 A JP15923390 A JP 15923390A JP 15923390 A JP15923390 A JP 15923390A JP 2964559 B2 JP2964559 B2 JP 2964559B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、半田耐熱性および耐湿性に優れる半導体封
止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
＜従来の技術＞ エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特性、接着性な
どに優れており、さらに配合処方により種々の特性が付
与できるため、塗料、接着剤、電気絶縁材料など工業材
料として利用されている。
どに優れており、さらに配合処方により種々の特性が付
与できるため、塗料、接着剤、電気絶縁材料など工業材
料として利用されている。
たとえば、半導体装置などの電子回路部品の封止方法
として従来より金属やセラミックスによるハーメチック
シールとフェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹
脂などによる樹脂封止が提案されている。しかし、経済
性、生産性、物性のバランスの点からエポキシ樹脂によ
る樹脂封止が中心になっている。
として従来より金属やセラミックスによるハーメチック
シールとフェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹
脂などによる樹脂封止が提案されている。しかし、経済
性、生産性、物性のバランスの点からエポキシ樹脂によ
る樹脂封止が中心になっている。
一方、最近はプリント基板への部品実装においても高
密度化、自動化が進められており、従来のリードピンを
基板の穴に挿入する“挿入実装方式”に代り、基板表面
に部品を半田付けする“表面実装方式”が盛んになって
きた。それに伴い、パッケージも従来のDIP（デュアル
・インライン・パッケージ）から高密度実装、表面実装
に適した薄型のFPP（フラット・プラスチック・パッケ
ージ）に移行しつつある。
密度化、自動化が進められており、従来のリードピンを
基板の穴に挿入する“挿入実装方式”に代り、基板表面
に部品を半田付けする“表面実装方式”が盛んになって
きた。それに伴い、パッケージも従来のDIP（デュアル
・インライン・パッケージ）から高密度実装、表面実装
に適した薄型のFPP（フラット・プラスチック・パッケ
ージ）に移行しつつある。
表面実装方式への移行に伴い、従来あまり問題になら
なかった半田付け工程が大きな問題になってきた。従来
のピン挿入実行方式では半田付け工程はリード部が部分
的に加熱されるだけであったが、表面実装方式ではパッ
ケージ全体が熱媒に浸され加熱される。表面実装方式に
おける半田付け方法としては半田浴浸漬、不活性ガスの
飽和蒸気による加熱（ベーパーフェイズ法）や赤外線リ
フロー法などが用いられるが、いずれの方法でもパッケ
ージ全体が210〜270℃の高温に加熱されることになる。
そのため従来の封止樹脂で封止したパッケージは、半田
付け時に樹脂部分にクラックが発生し、信頼性が低下し
て製品として使用できないという問題がおきる。
なかった半田付け工程が大きな問題になってきた。従来
のピン挿入実行方式では半田付け工程はリード部が部分
的に加熱されるだけであったが、表面実装方式ではパッ
ケージ全体が熱媒に浸され加熱される。表面実装方式に
おける半田付け方法としては半田浴浸漬、不活性ガスの
飽和蒸気による加熱（ベーパーフェイズ法）や赤外線リ
フロー法などが用いられるが、いずれの方法でもパッケ
ージ全体が210〜270℃の高温に加熱されることになる。
そのため従来の封止樹脂で封止したパッケージは、半田
付け時に樹脂部分にクラックが発生し、信頼性が低下し
て製品として使用できないという問題がおきる。
半田付け工程におけるクラックの発生は、後硬化して
から実装工程の間までに吸湿した水分が半田付け加熱時
に爆発的に水蒸気化、膨脹することに起因するといわれ
ており、その対策として後硬化したパッケージを完全に
乾燥し密封した容器に収納して出荷する方法が用いられ
ている。
から実装工程の間までに吸湿した水分が半田付け加熱時
に爆発的に水蒸気化、膨脹することに起因するといわれ
ており、その対策として後硬化したパッケージを完全に
乾燥し密封した容器に収納して出荷する方法が用いられ
ている。
封止用樹脂の改良も種々検討されている。たとえば、
エポキシ樹脂にオレフィン系共重合体を添加する方法
（特開昭63−90530号公報）、ビフェニル骨格を有する
エポキシ樹脂とゴム成分を添加する方法（特開昭63−25
1419号公報）、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂と
粒子径14μｍ以下の微粉末粒子を添加する方法（特開平
１−87616号公報）などが挙げられる。
エポキシ樹脂にオレフィン系共重合体を添加する方法
（特開昭63−90530号公報）、ビフェニル骨格を有する
エポキシ樹脂とゴム成分を添加する方法（特開昭63−25
1419号公報）、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂と
粒子径14μｍ以下の微粉末粒子を添加する方法（特開平
１−87616号公報）などが挙げられる。
一方、封止用樹脂の流動性を改良するため、球状溶融
シリカ微粒子の添加が提案されている（特開昭53−1023
61号公報、特開昭58−138740号公報、特開昭59−84937
号公報）。
シリカ微粒子の添加が提案されている（特開昭53−1023
61号公報、特開昭58−138740号公報、特開昭59−84937
号公報）。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかるに乾燥パッケージを容器に封入する方法は製造
工程および製品の取扱作業が繁雑になるうえ、製品価格
が高価になる欠点がある。
工程および製品の取扱作業が繁雑になるうえ、製品価格
が高価になる欠点がある。
また、種々の方法で改良された樹脂も、それぞれ少し
づつ効果を上げてきているが、まだ十分ではない。エポ
キシ樹脂にオレフィン系共重合体を添加する方法（特開
昭63−90530号公報）は、ペーパーフェーズリフローに
おける220℃以下の比較的低温では半田耐熱性向上効果
を有するが、半田浴浸漬などの250℃以上の比較的高温
では半田耐熱性が十分ではないという問題があった。ま
た、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂とゴム成分を
添加する方法（特開昭63−251419号公報）やビフェニル
骨格を有するエポキシ樹脂と粒子径14μｍ以下の微粉末
粒子を添加する方法（特開平１−87616号公報）は半田
浴浸漬などの250℃以上の比較的高温の半田耐熱性が改
良されるものの、半田浴浸漬後の耐湿性が低下するため
実用的ではなかった。
づつ効果を上げてきているが、まだ十分ではない。エポ
キシ樹脂にオレフィン系共重合体を添加する方法（特開
昭63−90530号公報）は、ペーパーフェーズリフローに
おける220℃以下の比較的低温では半田耐熱性向上効果
を有するが、半田浴浸漬などの250℃以上の比較的高温
では半田耐熱性が十分ではないという問題があった。ま
た、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂とゴム成分を
添加する方法（特開昭63−251419号公報）やビフェニル
骨格を有するエポキシ樹脂と粒子径14μｍ以下の微粉末
粒子を添加する方法（特開平１−87616号公報）は半田
浴浸漬などの250℃以上の比較的高温の半田耐熱性が改
良されるものの、半田浴浸漬後の耐湿性が低下するため
実用的ではなかった。
本発明の目的は、かかる半田付け工程で生じるクラッ
クの問題を解消し、半田処理後の耐湿性が低下しない、
すなわち半田耐熱性および耐湿性に共に優れる半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を提供することにある。
クの問題を解消し、半田処理後の耐湿性が低下しない、
すなわち半田耐熱性および耐湿性に共に優れる半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明者らは、エポキシ樹脂に硬化剤と特定の形状と
粒径の溶融シリカおよび特定の構造を有するオレフィン
系共重合体を添加することにより、上記の課題を達成
し、目的に合致した半導体封止用エポキシ樹脂組成物が
得られることを見出し、本発明に到達した。
粒径の溶融シリカおよび特定の構造を有するオレフィン
系共重合体を添加することにより、上記の課題を達成
し、目的に合致した半導体封止用エポキシ樹脂組成物が
得られることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明はエポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤
（Ｂ）、溶融シリカ（Ｃ）およびエチレンまたはα−オ
レフィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重
合体（Ｄ）からなる樹脂組成物であって、前記溶融シリ
カ（Ｃ）が平均粒径10μｍ以下の破砕溶融シリカ99〜50
重量％と平均粒径４μｍ以下の球状溶融シリカ１〜50重
量％からなり、球状溶融シリカの平均粒径が破砕溶融シ
リカの平均粒径より小さく、かつ溶融シリカ（Ｃ）の割
合が全体の75〜90重量％であり、前記エチレンまたはα
−オレフィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との
共重合体（Ｄ）の割合が全体の0.1〜10重量％である半
導体封止用エポキシ樹脂組成物および前記エポキシ樹脂
組成物によって半導体が封止された半導体装置を提供す
るものである。
（Ｂ）、溶融シリカ（Ｃ）およびエチレンまたはα−オ
レフィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重
合体（Ｄ）からなる樹脂組成物であって、前記溶融シリ
カ（Ｃ）が平均粒径10μｍ以下の破砕溶融シリカ99〜50
重量％と平均粒径４μｍ以下の球状溶融シリカ１〜50重
量％からなり、球状溶融シリカの平均粒径が破砕溶融シ
リカの平均粒径より小さく、かつ溶融シリカ（Ｃ）の割
合が全体の75〜90重量％であり、前記エチレンまたはα
−オレフィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との
共重合体（Ｄ）の割合が全体の0.1〜10重量％である半
導体封止用エポキシ樹脂組成物および前記エポキシ樹脂
組成物によって半導体が封止された半導体装置を提供す
るものである。
以下、本発明の構成を詳述する。
本発明におけるエポキシ樹脂（Ａ）は、１分子中にエ
ポキシ基を２個以上有するものであれば特に限定されな
い。
ポキシ基を２個以上有するものであれば特に限定されな
い。
たとえば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ
やレゾルシンなどから合成される各種ノボラック型エポ
キシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ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、複素環式エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキ
シ樹脂などが挙げられる。
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ
やレゾルシンなどから合成される各種ノボラック型エポ
キシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ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、複素環式エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキ
シ樹脂などが挙げられる。
用途によっては２種以上のエポキシ樹脂を併用しても
よいが、半導体封止用としては耐熱性、耐湿性の点から
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂などのエポキシ当量が500以下、特に300以下
のエポキシ樹脂を全エポキシ樹脂の50重量％以上含むこ
とが好ましい。
よいが、半導体封止用としては耐熱性、耐湿性の点から
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂などのエポキシ当量が500以下、特に300以下
のエポキシ樹脂を全エポキシ樹脂の50重量％以上含むこ
とが好ましい。
さらに、エポキシ樹脂（Ａ）が下記式（Ｉ）で表され
る骨格を有するエポキシ樹脂（ａ）を50重量％以上、特
に70重量％以上含有することが半田耐熱性の点で好まし
い。
る骨格を有するエポキシ樹脂（ａ）を50重量％以上、特
に70重量％以上含有することが半田耐熱性の点で好まし
い。
（ただし、R1〜R8は水素原子、炭素数１〜４の低級アル
キル基またはハロゲン原子を示す。） 上記式（Ｉ）において、R1〜R8の好ましい具体例とし
ては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ
−プロピル基、ｎ−ブチル基、sec−ブチル基、tert−
ブチル基、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。
キル基またはハロゲン原子を示す。） 上記式（Ｉ）において、R1〜R8の好ましい具体例とし
ては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ
−プロピル基、ｎ−ブチル基、sec−ブチル基、tert−
ブチル基、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。
本発明におけるエポキシ樹脂（ａ）の好ましい具体例
としては、4,4′−ビス（2,3−エポキシプロポキシ）ビ
フェニル、4,4′−ビス（2,3−エポキシプロポキシ）−
3,3′,5,5′−テトラメチルビフェニル、4,4′−ビス
（2,3−エポキシプロポキシ）−3,3′,5,5′−テトラメ
チル−２−クロロビフェニル、4,4′−ビス（2,3−エポ
キシプロポキシ）−3,3′,5,5′−テトラメチル−２−
ブロモビフェニル、4,4′−ビス（2,3−エポキシプロポ
キシ）−3,3′,5,5′−テトラエチルビフェニル、4,4′
−ビス（2,3−エポキシプロポキシ）−3,3′,5,5′−テ
トラブチルビフェニルなどが挙げられる。
としては、4,4′−ビス（2,3−エポキシプロポキシ）ビ
フェニル、4,4′−ビス（2,3−エポキシプロポキシ）−
3,3′,5,5′−テトラメチルビフェニル、4,4′−ビス
（2,3−エポキシプロポキシ）−3,3′,5,5′−テトラメ
チル−２−クロロビフェニル、4,4′−ビス（2,3−エポ
キシプロポキシ）−3,3′,5,5′−テトラメチル−２−
ブロモビフェニル、4,4′−ビス（2,3−エポキシプロポ
キシ）−3,3′,5,5′−テトラエチルビフェニル、4,4′
−ビス（2,3−エポキシプロポキシ）−3,3′,5,5′−テ
トラブチルビフェニルなどが挙げられる。
本発明において、エポキシ樹脂（Ａ）の配合量は通常
４〜20重量％、好ましくは６〜18重量％である。
４〜20重量％、好ましくは６〜18重量％である。
本発明における硬化剤（Ｂ）は、エポキシ樹脂（Ａ）
と反応して硬化させるものであれば特に限定されず、そ
れらの具体例としては、たとえばフェノールノボラック
樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡや
レゾルシンから合成される各種ノボラック樹脂、各種多
価フェノール化合物、無水マレイン酸、無水フタル酸、
無水ピロメリット酸などの酸無水物およびメタフェニレ
ンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフ
ェニルスルホンなどの芳香族アミンなどが挙げられる。
半導体装置封止用としては、耐熱性、耐湿性および保存
性の点から、フェノール系硬化剤が好ましく用いられ、
用途によっては２種以上の硬化剤を併用してもよい。
と反応して硬化させるものであれば特に限定されず、そ
れらの具体例としては、たとえばフェノールノボラック
樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡや
レゾルシンから合成される各種ノボラック樹脂、各種多
価フェノール化合物、無水マレイン酸、無水フタル酸、
無水ピロメリット酸などの酸無水物およびメタフェニレ
ンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフ
ェニルスルホンなどの芳香族アミンなどが挙げられる。
半導体装置封止用としては、耐熱性、耐湿性および保存
性の点から、フェノール系硬化剤が好ましく用いられ、
用途によっては２種以上の硬化剤を併用してもよい。
本発明において、硬化剤（Ｂ）の配合量は通常３〜15
重量％、好ましくは４〜10重量％である。さらには、エ
ポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の配合比は、機械的性
質および耐湿性の点から（Ａ）に対する（Ｂ）の化学当
量比が0.7〜1.3、特に0.8〜1.2の範囲にあることが好ま
しい。
重量％、好ましくは４〜10重量％である。さらには、エ
ポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の配合比は、機械的性
質および耐湿性の点から（Ａ）に対する（Ｂ）の化学当
量比が0.7〜1.3、特に0.8〜1.2の範囲にあることが好ま
しい。
また、本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤
（Ｂ）の硬化反応を促進するため硬化触媒を用いてもよ
い。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば特に限定
されず、たとえば２−メチルイミダゾール、2,4−ジメ
チルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾー
ル、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メ
チルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾールなど
のイミダゾール化合物、トリエチルアミン、ベンジルジ
メチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、２
−（ジメチルアミノメチル）フェノール、2,4,6−トリ
ス（ジメチルアミノメチル）フェノール、1,8−ジアザ
ビシクロ（5,4,0）ウンデゼン−７などの３級アミン化
合物、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテ
トラプロポキシド、テトラキス（アセチルアセトナト）
ジルコニウム、トリ（アセチルアセトナト）アルミニウ
ムなどの有機金属化合物およびトリフェニルホスフィ
ン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、ト
リブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホス
フィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィンなどの有機
ホスフィン化合物が挙げられる。なかでも耐湿性の点か
ら、有機ホスフィン化合物が好ましく、トリフェニルホ
スフィンが特に好ましく用いられる。
（Ｂ）の硬化反応を促進するため硬化触媒を用いてもよ
い。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば特に限定
されず、たとえば２−メチルイミダゾール、2,4−ジメ
チルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾー
ル、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メ
チルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾールなど
のイミダゾール化合物、トリエチルアミン、ベンジルジ
メチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、２
−（ジメチルアミノメチル）フェノール、2,4,6−トリ
ス（ジメチルアミノメチル）フェノール、1,8−ジアザ
ビシクロ（5,4,0）ウンデゼン−７などの３級アミン化
合物、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテ
トラプロポキシド、テトラキス（アセチルアセトナト）
ジルコニウム、トリ（アセチルアセトナト）アルミニウ
ムなどの有機金属化合物およびトリフェニルホスフィ
ン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、ト
リブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホス
フィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィンなどの有機
ホスフィン化合物が挙げられる。なかでも耐湿性の点か
ら、有機ホスフィン化合物が好ましく、トリフェニルホ
スフィンが特に好ましく用いられる。
これらの硬化触媒は、用途によっては２種以上を併用
してもよく、その添加量はエポキシ樹脂（Ａ）100重量
部に対して0.5〜５重量部の範囲が好ましい。
してもよく、その添加量はエポキシ樹脂（Ａ）100重量
部に対して0.5〜５重量部の範囲が好ましい。
本発明における溶融シリカ（Ｃ）は平均粒径10μｍ以
下の破砕溶融シリカ99〜50重量％と平均粒径４μｍ以下
の球状溶融シリカ１〜50重量％からなり、球状溶融シリ
カの平均粒径が破砕溶融シリカの平均粒径より小さいも
のである。
下の破砕溶融シリカ99〜50重量％と平均粒径４μｍ以下
の球状溶融シリカ１〜50重量％からなり、球状溶融シリ
カの平均粒径が破砕溶融シリカの平均粒径より小さいも
のである。
ここで、溶融シリカは真比重2.3以下の非晶性シリカ
を意味する。その製造は必ずしも溶融状態を経る必要は
なく、任意の製造法を用いることができる。たとえば結
晶性シリカを溶融する方法、各種原料から合成する方法
などが挙げられる。
を意味する。その製造は必ずしも溶融状態を経る必要は
なく、任意の製造法を用いることができる。たとえば結
晶性シリカを溶融する方法、各種原料から合成する方法
などが挙げられる。
また、ここで平均粒径は、累積重量50％になる粒径
（メジアン径）を意味する。
（メジアン径）を意味する。
溶融シリカ（Ｃ）における破砕溶融シリカの平均粒径
は10μｍ以下である。ここで、破砕溶融シリカは平均粒
径が10μｍ以下になれば、平均粒径が異なる２種類以上
の破砕溶融シリカを併用してもよい。また、破砕溶融シ
リカの平均粒径は半田耐熱性の向上効果から、３μｍ以
上10μｍ以下が好ましい。
は10μｍ以下である。ここで、破砕溶融シリカは平均粒
径が10μｍ以下になれば、平均粒径が異なる２種類以上
の破砕溶融シリカを併用してもよい。また、破砕溶融シ
リカの平均粒径は半田耐熱性の向上効果から、３μｍ以
上10μｍ以下が好ましい。
溶融シリカ（Ｃ）における球状溶融シリカの平均粒径
は４μｍ以下である。ここで、球状溶融シリカは平均粒
径が４μｍ以下になれば、平均粒径が異なる２種類以上
の球状溶融シリカを併用してもよい。また、球状溶融シ
リカの平均粒径は半田耐熱性の向上効果から0.1μｍ以
上４μｍ以下が好ましい。
は４μｍ以下である。ここで、球状溶融シリカは平均粒
径が４μｍ以下になれば、平均粒径が異なる２種類以上
の球状溶融シリカを併用してもよい。また、球状溶融シ
リカの平均粒径は半田耐熱性の向上効果から0.1μｍ以
上４μｍ以下が好ましい。
溶融シリカ（Ｃ）において、半田耐熱性の向上効果か
ら、球状溶融シリカの平均粒径は破砕溶融シリカの平均
粒径より小さく、好ましくは破砕溶融シリカの平均粒径
の1/2以下である。
ら、球状溶融シリカの平均粒径は破砕溶融シリカの平均
粒径より小さく、好ましくは破砕溶融シリカの平均粒径
の1/2以下である。
溶融シリカ（Ｃ）において、平均粒径10μｍ以下の破
砕溶融シリカと平均粒径４μｍ以下の球状溶融シリカの
比率は、半田耐熱性の向上効果から破砕溶融シリカ99〜
50重量％、好ましくは99〜70重量％と球状溶融シリカ１
〜50重量％、好ましくは１〜30重量％である。
砕溶融シリカと平均粒径４μｍ以下の球状溶融シリカの
比率は、半田耐熱性の向上効果から破砕溶融シリカ99〜
50重量％、好ましくは99〜70重量％と球状溶融シリカ１
〜50重量％、好ましくは１〜30重量％である。
本発明において溶融シリカ（Ｃ）の割合は全体の75〜
90重量％であり、さらに好ましくは75〜88重量％であ
る。溶融シリカ（Ｃ）が全体の75重量％未満では半田耐
熱性が不十分であり、90重量％を越えると流動性が不十
分である。
90重量％であり、さらに好ましくは75〜88重量％であ
る。溶融シリカ（Ｃ）が全体の75重量％未満では半田耐
熱性が不十分であり、90重量％を越えると流動性が不十
分である。
本発明におけるエチレンまたはα−オレフィンと不飽
和カルボン酸またはその誘導体との共重合体（Ｄ）のエ
チレンまたはα−オレフィンとしては、エチレン、プロ
ピレン、ブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテ
ン−１、オクテン−１などが挙げられるが、なかでもエ
チレンが好ましく用いられる。また、用途によっては２
種以上のエチレンまたはα−オレフィンを併用してもよ
い。また、不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ブテンジカルボ
ン酸などが挙げられる。また、その誘導体としては、ア
ルキルエステル、グリシジルエステル、酸無水物または
イミドなどが挙げられる。具体例としては、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アク
リル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、
エタクリル酸グリシジル、イタコン酸ジグリシジルエス
テル、シトラコン酸ジグリシジルエステル、ブテンジカ
ルボン酸ジグリシジルエステル、ブテンジカルボン酸モ
ノグリシジルエステル、無水マレイン酸、無水イタコン
酸、無水シトラコン酸、マレイン酸イミド、Ｎ−フェニ
ルマレイン酸イミド、イタコン酸イミド、シトラコン酸
イミドなどが挙げられ、なかでもアクリル酸エチル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸グリシジル、無水マレ
イン酸が好ましく用いられる。これらの不飽和カルボン
酸またはその誘導体は、用途によっては２種以上を併用
してもよい。
和カルボン酸またはその誘導体との共重合体（Ｄ）のエ
チレンまたはα−オレフィンとしては、エチレン、プロ
ピレン、ブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテ
ン−１、オクテン−１などが挙げられるが、なかでもエ
チレンが好ましく用いられる。また、用途によっては２
種以上のエチレンまたはα−オレフィンを併用してもよ
い。また、不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ブテンジカルボ
ン酸などが挙げられる。また、その誘導体としては、ア
ルキルエステル、グリシジルエステル、酸無水物または
イミドなどが挙げられる。具体例としては、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アク
リル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、
エタクリル酸グリシジル、イタコン酸ジグリシジルエス
テル、シトラコン酸ジグリシジルエステル、ブテンジカ
ルボン酸ジグリシジルエステル、ブテンジカルボン酸モ
ノグリシジルエステル、無水マレイン酸、無水イタコン
酸、無水シトラコン酸、マレイン酸イミド、Ｎ−フェニ
ルマレイン酸イミド、イタコン酸イミド、シトラコン酸
イミドなどが挙げられ、なかでもアクリル酸エチル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸グリシジル、無水マレ
イン酸が好ましく用いられる。これらの不飽和カルボン
酸またはその誘導体は、用途によっては２種以上を併用
してもよい。
不飽和カルボン酸またはその誘導体の共重合量は半田
耐熱性および耐湿性から0.01〜50重量％が好ましい。
耐熱性および耐湿性から0.01〜50重量％が好ましい。
エチレンまたはα−オレフィンと不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体との共重合体（Ｄ）のASTM−D1238規格
に従って測定したメルトインデックスは成形性および半
田耐熱性から0.1〜5,000が好ましく、１〜3,000が特に
好ましい。
たはその誘導体との共重合体（Ｄ）のASTM−D1238規格
に従って測定したメルトインデックスは成形性および半
田耐熱性から0.1〜5,000が好ましく、１〜3,000が特に
好ましい。
エチレンまたはα−オレフィンと不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体との共重合体（Ｄ）の添加量は半田耐熱
性および耐湿性から、全体の0.1〜10重量％である。好
ましくは0.5〜５重量％、特に好ましくは１〜４重量％
である。
たはその誘導体との共重合体（Ｄ）の添加量は半田耐熱
性および耐湿性から、全体の0.1〜10重量％である。好
ましくは0.5〜５重量％、特に好ましくは１〜４重量％
である。
本発明において、エチレンまたはα−オレフィンと不
飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体（Ｄ）は
あらかじめ粉砕、架橋その他の方法により粉末化して用
いてもよい。
飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体（Ｄ）は
あらかじめ粉砕、架橋その他の方法により粉末化して用
いてもよい。
エチレンまたはα−オレフィンと不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体との共重合体（Ｄ）の配合は任意の手順
を用いることができる。
たはその誘導体との共重合体（Ｄ）の配合は任意の手順
を用いることができる。
たとえば、あらかじめエポキシ樹脂（Ａ）または硬化
剤（Ｂ）と溶融混合した後、その他の成分を配合する方
法、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）およびその他の
成分と同時に配合する方法が挙げられる。
剤（Ｂ）と溶融混合した後、その他の成分を配合する方
法、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）およびその他の
成分と同時に配合する方法が挙げられる。
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、充填
剤として溶融シリカ（Ｃ）以外に結晶性シリカ、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、マグネシア、
クレー、タルク、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、酸化
アンチモン、アスベスト、ガラス繊維などを添加するこ
とができる。
剤として溶融シリカ（Ｃ）以外に結晶性シリカ、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、マグネシア、
クレー、タルク、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、酸化
アンチモン、アスベスト、ガラス繊維などを添加するこ
とができる。
本発明において、溶融シリカ（Ｃ）などの充填剤をシ
ランカップリング剤、チタネートカップリング剤などの
カップリング剤であらかじめ表面処理することが、信頼
性の点で好ましい。カップリング剤としてエポキシシラ
ン、アミノシラン、メルカプトシランなどのシランカッ
プリング剤が好ましく用いられる。
ランカップリング剤、チタネートカップリング剤などの
カップリング剤であらかじめ表面処理することが、信頼
性の点で好ましい。カップリング剤としてエポキシシラ
ン、アミノシラン、メルカプトシランなどのシランカッ
プリング剤が好ましく用いられる。
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物にはハロゲ
ン化エポキシ樹脂などのハロゲン化合物、リン化合物な
どの難燃剤、三酸化アンチモンなどの難燃助剤、カーボ
ンブラック、酸化鉄などの着色剤、シリコーンゴム、変
性シリコーンオイル、変性ニトリルゴム、変性ポリブタ
ジエンゴム、スチレン系ブロック共重合体などのエラス
トマー、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪
酸、長鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖
脂肪酸のアミド、パラフィンワックスなどの離型剤およ
び有機過酸化物などの架橋剤を任意に添加することがで
きる。
ン化エポキシ樹脂などのハロゲン化合物、リン化合物な
どの難燃剤、三酸化アンチモンなどの難燃助剤、カーボ
ンブラック、酸化鉄などの着色剤、シリコーンゴム、変
性シリコーンオイル、変性ニトリルゴム、変性ポリブタ
ジエンゴム、スチレン系ブロック共重合体などのエラス
トマー、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪
酸、長鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖
脂肪酸のアミド、パラフィンワックスなどの離型剤およ
び有機過酸化物などの架橋剤を任意に添加することがで
きる。
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は溶融混練
することが好ましく、たとえばバンバリーミキサー、ニ
ーダー、ロール、単軸もしくは二軸の押出機およびコニ
ーダーなどの公知の混練方法を用いて溶融混練すること
により製造される。
することが好ましく、たとえばバンバリーミキサー、ニ
ーダー、ロール、単軸もしくは二軸の押出機およびコニ
ーダーなどの公知の混練方法を用いて溶融混練すること
により製造される。
＜実施例＞ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１〜13、比較例１〜９ 表１に示した溶融シリカおよび表２に示したエチレン
またはα−オレフィンと不飽和カルボン酸またはその誘
導体との共重合体（Ｄ）を、各々表３に示した組成比で
試薬をミキサーによりドライブレンドした。これを、バ
レル設定温度90℃の二軸の押出機を用いて溶融混練後、
冷却、粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を製造
した。
またはα−オレフィンと不飽和カルボン酸またはその誘
導体との共重合体（Ｄ）を、各々表３に示した組成比で
試薬をミキサーによりドライブレンドした。これを、バ
レル設定温度90℃の二軸の押出機を用いて溶融混練後、
冷却、粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を製造
した。
この組成物を用い、低圧トランスファー成形法により
175℃×２分の条件で成形して次の測定法により各組成
物の半田耐熱性および耐湿性を測定した。結果を表４に
示す。
175℃×２分の条件で成形して次の測定法により各組成
物の半田耐熱性および耐湿性を測定した。結果を表４に
示す。
半田耐熱性:A1配線を有するTEGを搭載した28pinSOPを20
個成形し、170℃で８時間ポストキュアして、85℃/85％
RHで72時間加湿後、260℃に加熱した半田浴に10秒間浸
漬し、不良率としてクラックの発生したSOPの割合を求
めた。
個成形し、170℃で８時間ポストキュアして、85℃/85％
RHで72時間加湿後、260℃に加熱した半田浴に10秒間浸
漬し、不良率としてクラックの発生したSOPの割合を求
めた。
耐 湿 性：半田耐熱性評価後のSOPを121℃/100％RHで
PCT処理し、累積故障率50％になる時間を求めた。
PCT処理し、累積故障率50％になる時間を求めた。
表４にみられるように、本発明の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物（実施例１〜13）は半田耐熱性および耐湿
性に優れている。
シ樹脂組成物（実施例１〜13）は半田耐熱性および耐湿
性に優れている。
これに対して平均粒径４μｍ以下の球状溶融シリカを
添加しない比較例１、破砕溶融シリカの平均粒径が10μ
ｍを越える比較例２および３、球状溶融シリカの平均粒
径が４μｍを越える比較例４、エチレンまたはα−オレ
フィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合
体（Ｄ）を添加しない比較例５および６、溶融シリカ
（Ｃ）の添加量が75重量％未満の比較例７ではいずれも
半田耐熱性および耐湿性に劣っている。また、溶融シリ
カ（Ｃ）の添加量が90重量％を越える比較例８、平均粒
径４μｍ以下の球状溶融シリカの添加量が50重量％を越
える比較例９ではいずれも溶融混練時に負荷が大きく、
組成物が得られなかった。
添加しない比較例１、破砕溶融シリカの平均粒径が10μ
ｍを越える比較例２および３、球状溶融シリカの平均粒
径が４μｍを越える比較例４、エチレンまたはα−オレ
フィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合
体（Ｄ）を添加しない比較例５および６、溶融シリカ
（Ｃ）の添加量が75重量％未満の比較例７ではいずれも
半田耐熱性および耐湿性に劣っている。また、溶融シリ
カ（Ｃ）の添加量が90重量％を越える比較例８、平均粒
径４μｍ以下の球状溶融シリカの添加量が50重量％を越
える比較例９ではいずれも溶融混練時に負荷が大きく、
組成物が得られなかった。
＜発明の効果＞ 本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、特定の
形状と粒径の溶融シリカおよび特定の構造を有するオレ
フィン系共重合体を配合したために、半田耐熱性および
耐湿性に優れている。
形状と粒径の溶融シリカおよび特定の構造を有するオレ
フィン系共重合体を配合したために、半田耐熱性および
耐湿性に優れている。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ //(Ｃ０８Ｌ 63/00 33:04） (56)参考文献 特開 昭63−90530（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−99514（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−99552（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−102217（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08L 63/00 - 63/10 C08K 3/36 C08G 59/20 - 59/32 H01L 23/29
Claims (3)
- 【請求項１】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、溶融
シリカ（Ｃ）およびエチレンまたはα−オレフィンと不
飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体（Ｄ）か
らなる樹脂組成物であって、前記溶融シリカ（Ｃ）が平
均粒径10μｍ以下の破砕溶融シリカ99〜50重量％と平均
粒径４μｍ以下の球状溶融シリカ１〜50重量％からな
り、球状シリカの平均粒径が破砕溶融シリカの平均粒径
より小さく、かつ溶融シリカ（Ｃ）の割合が全体75〜90
重量％であり、前記エチレンまたはα−オレフィンと不
飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体（Ｄ）の
割合が全体の0.1〜10重量％である半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物。 - 【請求項２】エポキシ樹脂（Ａ）が下記式（Ｉ）で表さ
れる骨格を有するエポキシ樹脂（ａ）を50重量％以上含
有する請求項（１）記載の半導体封止用エポキシ樹脂組
成物。 （ただしR1〜R8は水素原子、炭素数１〜４の低級アルキ
ル基またはハロゲン原子を示す。） - 【請求項３】請求項（１）または（２）記載のエポキシ
樹脂組成物によって半導体が封止された半導体装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15923390A JP2964559B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| KR1019910005291A KR950011902B1 (ko) | 1990-04-04 | 1991-04-02 | 반도체 장치 캡슐 봉입 에폭시 수지 조성물 |
| CA002039669A CA2039669A1 (en) | 1990-04-04 | 1991-04-03 | Semiconductor device-encapsulating epoxy resin composition |
| DE69113666T DE69113666T2 (de) | 1990-04-04 | 1991-04-04 | Epoxydharzzusammensetzung zur Verkapselung einer Halbleiteranordnung. |
| EP91302946A EP0450944B1 (en) | 1990-04-04 | 1991-04-04 | An epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor device |
| US07/990,000 US5360837A (en) | 1990-04-04 | 1992-12-11 | Semiconductor device-encapsulating epoxy resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15923390A JP2964559B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450255A JPH0450255A (ja) | 1992-02-19 |
| JP2964559B2 true JP2964559B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=15689253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15923390A Expired - Fee Related JP2964559B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-06-18 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2964559B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4020274B2 (ja) * | 1996-10-07 | 2007-12-12 | ソマール株式会社 | シリカ含有液状エポキシ樹脂組成物及び半導体チップ封止剤 |
| JP2001279056A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Toray Ind Inc | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JP2008115373A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-05-22 | Hitachi Chem Co Ltd | 樹脂組成物の流れ率の測定方法、封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP15923390A patent/JP2964559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0450255A (ja) | 1992-02-19 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |