JP3046443B2 - 封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置Info
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- JP3046443B2 JP3046443B2 JP4054712A JP5471292A JP3046443B2 JP 3046443 B2 JP3046443 B2 JP 3046443B2 JP 4054712 A JP4054712 A JP 4054712A JP 5471292 A JP5471292 A JP 5471292A JP 3046443 B2 JP3046443 B2 JP 3046443B2
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- resin
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新親な封止用樹脂およ
びこれを用いた樹脂封止型半導体装置に関する。
びこれを用いた樹脂封止型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の封止用樹脂として
は、例えばフェノールノボラック樹脂を硬化剤として用
いたノボラックタイプのエポキシ樹脂組成物が知られて
おり、その硬化物が耐湿性、高温電気特性、および、成
形性などに優れているため、モールド用樹脂の主流にな
っている。ところで、近年、電子機器の高密度実装化お
よび組み立て工程の自動化の要求から、半導体装置の実
装方法は、従来からのピン挿入タイプから表面実装タイ
プへと移行してきている。表面実装法で基板に半導体装
置を実装する際には、基板上のクリームはんだを赤外線
やフロロカーボン蒸気で加熱し、半導体装置のリードと
接続する方法が採られる。この結果としてパッケージ全
体は２１５〜２６０℃の高温にさらされ、この急激な加
熱が原因になってパッケージのクラックが発生すること
がある。これは、吸湿した樹脂が高温にさらされるた
め、パッケージ内の水が気化膨脹して、パッケージが膨
れ、このときの応力で樹脂が破壊に至るというものであ
る。従ってこの様なクラックの発生は、デバイスとして
の信頼性の極端な低下を招いており、現在、表面実装法
における大きな問題の一つになっている。
は、例えばフェノールノボラック樹脂を硬化剤として用
いたノボラックタイプのエポキシ樹脂組成物が知られて
おり、その硬化物が耐湿性、高温電気特性、および、成
形性などに優れているため、モールド用樹脂の主流にな
っている。ところで、近年、電子機器の高密度実装化お
よび組み立て工程の自動化の要求から、半導体装置の実
装方法は、従来からのピン挿入タイプから表面実装タイ
プへと移行してきている。表面実装法で基板に半導体装
置を実装する際には、基板上のクリームはんだを赤外線
やフロロカーボン蒸気で加熱し、半導体装置のリードと
接続する方法が採られる。この結果としてパッケージ全
体は２１５〜２６０℃の高温にさらされ、この急激な加
熱が原因になってパッケージのクラックが発生すること
がある。これは、吸湿した樹脂が高温にさらされるた
め、パッケージ内の水が気化膨脹して、パッケージが膨
れ、このときの応力で樹脂が破壊に至るというものであ
る。従ってこの様なクラックの発生は、デバイスとして
の信頼性の極端な低下を招いており、現在、表面実装法
における大きな問題の一つになっている。
【０００３】この様な問題に対し、パッケージ内で生じ
る水蒸気に耐えるだけの強度を有する封止用樹脂とし
て、耐熱骨格構造を有するエポキシ樹脂やフェノール樹
脂硬化剤を用いた樹脂組成物が最近提案されている。し
かしながら、この様な耐熱性エポキシ樹脂組成物を用い
て封止した半導体装置は、ノボラックタイプのエポキシ
樹脂組成物を用いた場合に比べ、耐湿信頼性や外部汚染
に対する耐性に劣るという問題があった。
る水蒸気に耐えるだけの強度を有する封止用樹脂とし
て、耐熱骨格構造を有するエポキシ樹脂やフェノール樹
脂硬化剤を用いた樹脂組成物が最近提案されている。し
かしながら、この様な耐熱性エポキシ樹脂組成物を用い
て封止した半導体装置は、ノボラックタイプのエポキシ
樹脂組成物を用いた場合に比べ、耐湿信頼性や外部汚染
に対する耐性に劣るという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、耐
湿信頼性や耐外部汚染性に優れた封止用エポキシ樹脂組
成物と、該樹脂組成物を用いて半導体素子が封止された
高信頼性の樹脂封止型半導体装置を提供することであ
る。
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、耐
湿信頼性や耐外部汚染性に優れた封止用エポキシ樹脂組
成物と、該樹脂組成物を用いて半導体素子が封止された
高信頼性の樹脂封止型半導体装置を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の封止用
エポキシ樹脂組成物は、下記の（ａ）から（ｄ）を必須
成分とすることを特徴とする。 （ａ）下記一般式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂
エポキシ樹脂組成物は、下記の（ａ）から（ｄ）を必須
成分とすることを特徴とする。 （ａ）下記一般式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂
【０００６】
【化４】 （但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、水素又はア
ルキル基を示し、ｎ≧０である。） （ｂ）フェノール樹脂硬化剤 （ｃ）イミダゾール化合物 （ｄ）リン酸トリフェニルまた、本発明による樹脂封止型半導体装置は、上記のエ
ポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止したことを
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。
ルキル基を示し、ｎ≧０である。） （ｂ）フェノール樹脂硬化剤 （ｃ）イミダゾール化合物 （ｄ）リン酸トリフェニルまた、本発明による樹脂封止型半導体装置は、上記のエ
ポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止したことを
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。
【０００７】本発明による封止用エポキシ樹脂組成物の
（ａ）成分であるエポキシ樹脂は、フェノール或いはア
ルキルフェノール類とヒドロキシベンズアルデヒドとの
縮合物をエポキシ化することによって得られる高耐熱性
の多官能エポキシ樹脂である。
（ａ）成分であるエポキシ樹脂は、フェノール或いはア
ルキルフェノール類とヒドロキシベンズアルデヒドとの
縮合物をエポキシ化することによって得られる高耐熱性
の多官能エポキシ樹脂である。
【０００８】なお本発明に係わるエポキシ樹脂において
は、信頼性を確保するため、樹脂中に含まれる塩素が１
０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、前記一
般式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂中には、一部のエポ
キシ樹脂同士が反応することにより生成される下記一般
式（ＩＩ）で表わされるエポキシ樹脂が含有されている
ことがあり、本発明ではエポキシ樹脂中にこのような一
般式（ＩＩ）で表わされるエポキシ樹脂が含まれていて
もよい。
は、信頼性を確保するため、樹脂中に含まれる塩素が１
０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、前記一
般式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂中には、一部のエポ
キシ樹脂同士が反応することにより生成される下記一般
式（ＩＩ）で表わされるエポキシ樹脂が含有されている
ことがあり、本発明ではエポキシ樹脂中にこのような一
般式（ＩＩ）で表わされるエポキシ樹脂が含まれていて
もよい。
【０００９】
【化５】 （但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、水素又はア
ルキル基を示し、ｎ≧０である。）
ルキル基を示し、ｎ≧０である。）
【００１０】一般式（Ｉ）で表わされるエポキシ樹脂の
具体例としては以下のようなものがある。ＥＳＸ−２１
１ （住友化学（株）製、軟化温度：８５℃、エポキシ
樹脂当量： ２１３） ＹＬ−６０８０ （油化シェルエポキシ（株）製、軟化
温度：９０℃、エポキシ樹脂当量：２００） ＹＬ−６２１７ （油化シェルエポキシ（株）製、軟化
温度：９０℃、エポキシ樹脂当量：２１０）など
具体例としては以下のようなものがある。ＥＳＸ−２１
１ （住友化学（株）製、軟化温度：８５℃、エポキシ
樹脂当量： ２１３） ＹＬ−６０８０ （油化シェルエポキシ（株）製、軟化
温度：９０℃、エポキシ樹脂当量：２００） ＹＬ−６２１７ （油化シェルエポキシ（株）製、軟化
温度：９０℃、エポキシ樹脂当量：２１０）など
【００１１】また、本発明においては、本発明の効果を
失わない範囲で、一般式（Ｉ）で表わされる前記エポキ
シ樹脂以外のエポキシ樹脂を併用することができる。こ
の様なエポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエ
ポキシ基を有するものであれば特に限定されない。具体
的には、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、ナフトールノボラック
型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡのノボラック樹脂型
エポキシ樹脂、ビスフェノールＡのグリシジルエーテ
ル、テトラキス（ヒドロキシフェニル）アルカンのエポ
キシ化物、ビスヒドロキシビフェニル系エポキシ樹脂、
各種臭素化エポキシ樹脂などがある。
失わない範囲で、一般式（Ｉ）で表わされる前記エポキ
シ樹脂以外のエポキシ樹脂を併用することができる。こ
の様なエポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエ
ポキシ基を有するものであれば特に限定されない。具体
的には、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、ナフトールノボラック
型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡのノボラック樹脂型
エポキシ樹脂、ビスフェノールＡのグリシジルエーテ
ル、テトラキス（ヒドロキシフェニル）アルカンのエポ
キシ化物、ビスヒドロキシビフェニル系エポキシ樹脂、
各種臭素化エポキシ樹脂などがある。
【００１２】次に本発明に係わる封止用樹脂の（ｂ）成
分であるフェノール樹脂硬化剤としては、分子中にフェ
ノール性水酸基を有するものであればいかなるものであ
ってもよいが、好ましくは下記一般式（ＩＩＩ）で表わ
されるフェノール樹脂である。
分であるフェノール樹脂硬化剤としては、分子中にフェ
ノール性水酸基を有するものであればいかなるものであ
ってもよいが、好ましくは下記一般式（ＩＩＩ）で表わ
されるフェノール樹脂である。
【００１３】
【化６】
【００１４】但し、Ｒ1、Ｒ2は水素又は炭素数１〜２０
のアルキル基を示し、同一でも異なっていてもよい。Ｒ
3は単結合又はメチレン、エチレンなどのアルキレン基
を表わす。
のアルキル基を示し、同一でも異なっていてもよい。Ｒ
3は単結合又はメチレン、エチレンなどのアルキレン基
を表わす。
【００１５】この様なフェノール樹脂は、フェノールあ
るいはアルキルフェノール類とヒドロキシベンズアルデ
ヒドとの縮合によって得られる。本発明において一般式
（ＩＩＩ）で表わされるフェノール樹脂としては、例え
ば、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン、トリス（ヒ
ドロキシメチルフェニル）メタン、トリス（ヒドロキシ
フェニル）プロパン、トリス（ヒドロキシフェニル）メ
チルメタン等が好適に用いられる。これらは単独あるい
は２種以上混合して用いられる。これらのフェノール樹
脂は、信頼性を確保するため、樹脂中に含まれるフリー
のフェノール類の濃度が、１重量％以下であることが好
ましい。これらフェノール樹脂の具体例としては、以下
のようなものがある。 ＹＬ−６０６５ （油化シェルエポキシ（株）製、軟化
温度１１０℃、水酸基当量９８） ＹＬ−６１００ （油化シェルエポキシ（株）製、軟化
温度１０７℃、水酸基当量１１０）など
るいはアルキルフェノール類とヒドロキシベンズアルデ
ヒドとの縮合によって得られる。本発明において一般式
（ＩＩＩ）で表わされるフェノール樹脂としては、例え
ば、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン、トリス（ヒ
ドロキシメチルフェニル）メタン、トリス（ヒドロキシ
フェニル）プロパン、トリス（ヒドロキシフェニル）メ
チルメタン等が好適に用いられる。これらは単独あるい
は２種以上混合して用いられる。これらのフェノール樹
脂は、信頼性を確保するため、樹脂中に含まれるフリー
のフェノール類の濃度が、１重量％以下であることが好
ましい。これらフェノール樹脂の具体例としては、以下
のようなものがある。 ＹＬ−６０６５ （油化シェルエポキシ（株）製、軟化
温度１１０℃、水酸基当量９８） ＹＬ−６１００ （油化シェルエポキシ（株）製、軟化
温度１０７℃、水酸基当量１１０）など
【００１６】また、本発明においては、本発明の効果を
失わない範囲で、前記一般式（ＩＩＩ）で表わされるフ
ェノール樹脂以外のフェノール樹脂を併用することがで
きる。この様なフェノール樹脂としては、各種ノボラッ
クタイプのフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹
脂、テルペンフェノール樹脂などがあげられる。これら
のエポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合比は、フェノー
ル樹脂のフェノール性水酸基数とエポキシ樹脂のエポキ
シ基数の比（フェノール性水酸基／エポキシ基数）が
０．５〜１．５の範囲になるように配合することが望ま
しい。これは、上記値が０．５未満では硬化反応が十分
に起こらなくなり、一方、上記値が１．５を越えると、
硬化物の特性、特に耐湿性が悪くなるおそれがあるため
である。
失わない範囲で、前記一般式（ＩＩＩ）で表わされるフ
ェノール樹脂以外のフェノール樹脂を併用することがで
きる。この様なフェノール樹脂としては、各種ノボラッ
クタイプのフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹
脂、テルペンフェノール樹脂などがあげられる。これら
のエポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合比は、フェノー
ル樹脂のフェノール性水酸基数とエポキシ樹脂のエポキ
シ基数の比（フェノール性水酸基／エポキシ基数）が
０．５〜１．５の範囲になるように配合することが望ま
しい。これは、上記値が０．５未満では硬化反応が十分
に起こらなくなり、一方、上記値が１．５を越えると、
硬化物の特性、特に耐湿性が悪くなるおそれがあるため
である。
【００１７】本発明で用いられる封止用樹脂の（ｃ）成
分であるイミダゾール化合物は、封止用樹脂の硬化促進
剤として用いられる。具体的には、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−ウンデシル
イミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾールなどが挙
げられる。このうちでも、封止用樹脂としての耐湿信頼
性を確保するためには、２位に炭素数が１１以上の長鎖
アルキル基又はフェニル基を、また、４位に水素又はメ
チル基を有するイミダゾール化合物が好ましい。これら
イミダゾール化合物の添加割合は、それぞれの触媒活性
が異なるため、一概にその好適量は決められないが、前
記エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤からなる樹脂
成分の総量に対し、０．１〜５重量％の範囲で加えるこ
とが望ましい。これは、０．１重量％未満では硬化性能
が劣化し、一方、５重量％を越えると耐湿信頼性が悪化
する傾向があるためである。また、本発明においては、
本発明の効果を失わない範囲で、他の硬化促進剤、即
ち、ジアザビシクロアルケン類やその塩類、有機ホスフ
ィン類、有機金属化合物を併用してもよい。
分であるイミダゾール化合物は、封止用樹脂の硬化促進
剤として用いられる。具体的には、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−ウンデシル
イミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾールなどが挙
げられる。このうちでも、封止用樹脂としての耐湿信頼
性を確保するためには、２位に炭素数が１１以上の長鎖
アルキル基又はフェニル基を、また、４位に水素又はメ
チル基を有するイミダゾール化合物が好ましい。これら
イミダゾール化合物の添加割合は、それぞれの触媒活性
が異なるため、一概にその好適量は決められないが、前
記エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤からなる樹脂
成分の総量に対し、０．１〜５重量％の範囲で加えるこ
とが望ましい。これは、０．１重量％未満では硬化性能
が劣化し、一方、５重量％を越えると耐湿信頼性が悪化
する傾向があるためである。また、本発明においては、
本発明の効果を失わない範囲で、他の硬化促進剤、即
ち、ジアザビシクロアルケン類やその塩類、有機ホスフ
ィン類、有機金属化合物を併用してもよい。
【００１８】さらに封止用樹脂の（ｄ）成分であるリン
酸トリフェニルは（Ｃ6Ｈ5Ｏ）3ＰＯの化学式で表わさ
れるものであり、耐熱性エポキシ樹脂組成物を用いて封
止した半導体装置に耐クラック性や耐湿信頼性を付与す
るために添加され、その添加割合は樹脂成分の総量に対
し、０．１〜５重量％の範囲内に設定されることが望ま
しい。これは０．１重量％未満では、充分な耐クラック
性や耐湿信頼性が得られず、一方、５重量％を越えると
硬化性能が劣化する傾向があるためである。
酸トリフェニルは（Ｃ6Ｈ5Ｏ）3ＰＯの化学式で表わさ
れるものであり、耐熱性エポキシ樹脂組成物を用いて封
止した半導体装置に耐クラック性や耐湿信頼性を付与す
るために添加され、その添加割合は樹脂成分の総量に対
し、０．１〜５重量％の範囲内に設定されることが望ま
しい。これは０．１重量％未満では、充分な耐クラック
性や耐湿信頼性が得られず、一方、５重量％を越えると
硬化性能が劣化する傾向があるためである。
【００１９】また封止用樹脂を構成する成分としては、
上記の必須成分の他にも、例えば、溶融シリカ、結晶性
シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミなどの充填
剤；三酸化アンチモンなどの難燃助剤；天然ワックス
類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸や、その金属塩、酸ア
ミド類、エステル類、パラフィン類などの離型剤；カー
ボンブラック、二酸化チタンなどの顔料；シランカップ
リング剤などの充填剤の表面処理剤；シリコーンオイ
ル、シリコーンゴム、各種プラスチック粉末、各種エン
ジニアリングプラスチック粉末、ＡＢＳ樹脂やＭＢＳ樹
脂の粉末などの低応力化剤などを適宜添加してもよい。
上記の必須成分の他にも、例えば、溶融シリカ、結晶性
シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミなどの充填
剤；三酸化アンチモンなどの難燃助剤；天然ワックス
類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸や、その金属塩、酸ア
ミド類、エステル類、パラフィン類などの離型剤；カー
ボンブラック、二酸化チタンなどの顔料；シランカップ
リング剤などの充填剤の表面処理剤；シリコーンオイ
ル、シリコーンゴム、各種プラスチック粉末、各種エン
ジニアリングプラスチック粉末、ＡＢＳ樹脂やＭＢＳ樹
脂の粉末などの低応力化剤などを適宜添加してもよい。
【００２０】なおこのような封止用樹脂は、加熱ロール
による溶融混練、ニーダーによる溶媒混練、押出機によ
る溶融混練、粉砕後の特殊混合機による混合、及び、こ
れらの各方法の好適な組み合わせによって容易に調製す
ることができる。
による溶融混練、ニーダーによる溶媒混練、押出機によ
る溶融混練、粉砕後の特殊混合機による混合、及び、こ
れらの各方法の好適な組み合わせによって容易に調製す
ることができる。
【００２１】本発明の樹脂封止型半導体装置は、前記封
止用樹脂を用い、例えばリードフレームを用いてアセン
ブリーされた半導体素子を樹脂封止することによって製
造される。このときの封止方法としては、最も一般的に
は、低圧トランスファ成形が用いられるが、コンプレッ
ション成形、インジェクション成形、注型等によっても
封止することができる。なお、本発明の封止用樹脂によ
って封止される半導体素子は特に限定されない。また、
パッケージのタイプも特に限定されず、表面実装型のパ
ッケージのみならず、ＤＩＰ、ＱＩＰ等のパッケージで
あってもよい。
止用樹脂を用い、例えばリードフレームを用いてアセン
ブリーされた半導体素子を樹脂封止することによって製
造される。このときの封止方法としては、最も一般的に
は、低圧トランスファ成形が用いられるが、コンプレッ
ション成形、インジェクション成形、注型等によっても
封止することができる。なお、本発明の封止用樹脂によ
って封止される半導体素子は特に限定されない。また、
パッケージのタイプも特に限定されず、表面実装型のパ
ッケージのみならず、ＤＩＰ、ＱＩＰ等のパッケージで
あってもよい。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。 ＜実施例１〜３および比較例１〜３＞
に説明する。 ＜実施例１〜３および比較例１〜３＞
【００２３】表１に示す各成分を同表に示す割合で混合
して、エポキシ樹脂組成物を調製した（表中の配合量は
重量部を示す）。即ち、初めにヘンシェルミキサー中で
充填剤を表面処理剤で処理し、次いで、他の成分を配合
混合した後、６０〜１３０℃の加熱ロールで混練した。
冷却した後、粉砕することにより、各エポキシ樹脂組成
物を得た。
して、エポキシ樹脂組成物を調製した（表中の配合量は
重量部を示す）。即ち、初めにヘンシェルミキサー中で
充填剤を表面処理剤で処理し、次いで、他の成分を配合
混合した後、６０〜１３０℃の加熱ロールで混練した。
冷却した後、粉砕することにより、各エポキシ樹脂組成
物を得た。
【００２４】
【表１】 ただし表中の各成分は、下記に示す通りである。 エポキシ樹脂Ａ：トリス（ヒドロキシアルキルフェニ
ル）ベースのエポキシ樹脂（ＥＳＸ−２２１、住友化学
（株）製、当量２１３） エポキシ樹脂Ｂ：オルソクレゾールノボラックエポキシ
樹脂（ＥＳＣＮ１９５ＸＬ、住友化学（株）製、当量１
９７） エポキシ樹脂Ｃ：ビスフェノールＡ型臭素化エポキシ樹
脂（ＡＥＲ−７５５旭化成（株）製、当量４６０）
ル）ベースのエポキシ樹脂（ＥＳＸ−２２１、住友化学
（株）製、当量２１３） エポキシ樹脂Ｂ：オルソクレゾールノボラックエポキシ
樹脂（ＥＳＣＮ１９５ＸＬ、住友化学（株）製、当量１
９７） エポキシ樹脂Ｃ：ビスフェノールＡ型臭素化エポキシ樹
脂（ＡＥＲ−７５５旭化成（株）製、当量４６０）
【００２５】 フェノール樹脂Ａ：トリス（ヒドロキシフェニル）メタ
ンベースのフェノール樹脂（ＹＬ−６０６５、油化シェ
ルエポキシ（株）製、当量９８） フェノール樹脂Ｂ：フェノールノボラック樹脂（ＢＲＧ
−５５７、昭和高分子（株）製、当量１０４） 硬化促進剤Ａ：２−ヘプタデシルイミダゾール（Ｃ
17Ｚ、四国化成（株）製） 硬化促進剤Ｂ：２−メチルイミダゾール（２ＭＺ、四国
化成（株）製） 硬化促進剤Ｃ：トリフェニルホスフィン（ＰＰ−３６
０、ケイアイ化成（株）製） 離型剤：カルナバワックス 顔料：カーボンブラック 難燃助剤：三酸化アンチモン 充填剤：溶融シリカ粉（平均粒径２０μｍ） 表面処理剤：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン（Ａ−１８７、日本ユニカー（株）製）
ンベースのフェノール樹脂（ＹＬ−６０６５、油化シェ
ルエポキシ（株）製、当量９８） フェノール樹脂Ｂ：フェノールノボラック樹脂（ＢＲＧ
−５５７、昭和高分子（株）製、当量１０４） 硬化促進剤Ａ：２−ヘプタデシルイミダゾール（Ｃ
17Ｚ、四国化成（株）製） 硬化促進剤Ｂ：２−メチルイミダゾール（２ＭＺ、四国
化成（株）製） 硬化促進剤Ｃ：トリフェニルホスフィン（ＰＰ−３６
０、ケイアイ化成（株）製） 離型剤：カルナバワックス 顔料：カーボンブラック 難燃助剤：三酸化アンチモン 充填剤：溶融シリカ粉（平均粒径２０μｍ） 表面処理剤：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン（Ａ−１８７、日本ユニカー（株）製）
【００２６】次に、これらのエポキシ樹脂組成物を封止
用樹脂として用いて、樹脂封止型半導体装置を製造し、
該装置について、下記１）および２）のような評価試験
を行った。 １）耐湿信頼性評価試験
用樹脂として用いて、樹脂封止型半導体装置を製造し、
該装置について、下記１）および２）のような評価試験
を行った。 １）耐湿信頼性評価試験
【００２７】各エポキシ樹脂組成物を用い、試験用デバ
イスを封止した後、１８０℃で４時間アフターキュアを
行った。次いでこのパッケージを８５℃、相対湿度８５
％の雰囲気中に７２時間放置して吸湿処理を行った後、
これを２１５℃のフロロカーボン蒸気中に１分間さら
し、この時点で、パッケージのクラック発生率を調べ
た。さらに、このパッケージを１２７℃の飽和水蒸気雰
囲気中に放置するプレッシャクッカー試験を行い、この
ときの不良（リーク不良、オープン不良）発生率を調べ
た。 ２）耐外部汚染性評価試験
イスを封止した後、１８０℃で４時間アフターキュアを
行った。次いでこのパッケージを８５℃、相対湿度８５
％の雰囲気中に７２時間放置して吸湿処理を行った後、
これを２１５℃のフロロカーボン蒸気中に１分間さら
し、この時点で、パッケージのクラック発生率を調べ
た。さらに、このパッケージを１２７℃の飽和水蒸気雰
囲気中に放置するプレッシャクッカー試験を行い、この
ときの不良（リーク不良、オープン不良）発生率を調べ
た。 ２）耐外部汚染性評価試験
【００２８】各エポキシ樹脂組成物を用い、試験用デバ
イスを封止した後、１８０℃で４時間アフターキュアを
行った。次いでこのパッケージを５％塩化ナトリウム水
溶液に浸漬させた。その後、８５℃、相対湿度８５％の
雰囲気中に放置し、不良（リーク不良、オープン不良）
発生率を調べた。上記試験の結果を表２にまとめた。
イスを封止した後、１８０℃で４時間アフターキュアを
行った。次いでこのパッケージを５％塩化ナトリウム水
溶液に浸漬させた。その後、８５℃、相対湿度８５％の
雰囲気中に放置し、不良（リーク不良、オープン不良）
発生率を調べた。上記試験の結果を表２にまとめた。
【００２９】
【表２】
【００３０】表２に示されるように、実施例１〜３のエ
ポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置は、比較例１〜
３のエポキシ樹脂組成物で封止したものに比べ高温下で
の耐クラック性およびその後の耐湿信頼性が良好であ
る。また、外部汚染を被ってもその耐湿信頼性を損なう
ことはないことが確認された。
ポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置は、比較例１〜
３のエポキシ樹脂組成物で封止したものに比べ高温下で
の耐クラック性およびその後の耐湿信頼性が良好であ
る。また、外部汚染を被ってもその耐湿信頼性を損なう
ことはないことが確認された。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明で用いられ
る封止用樹脂の硬化物は、高温下での耐クラック性、耐
湿信頼性および耐外部汚染性が極めて良好であり、表面
実装タイプの半導体装置の封止に好適に使用される。従
って、本発明の樹脂封止型半導体装置は、表面実装を行
ってもその後の耐湿性は良好であり、高い信頼性を有す
るものである。
る封止用樹脂の硬化物は、高温下での耐クラック性、耐
湿信頼性および耐外部汚染性が極めて良好であり、表面
実装タイプの半導体装置の封止に好適に使用される。従
って、本発明の樹脂封止型半導体装置は、表面実装を行
ってもその後の耐湿性は良好であり、高い信頼性を有す
るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/31 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/29 C08G 59/24 C08G 59/40 C08G 59/62 C08L 63/00 H01L 23/31
Claims (9)
- 【請求項１】 （ａ）下記一般式（１）で表されるエポ
キシ樹脂 【化１】 （但し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は、水素又はアルキル
基を示し、ｎ≧０である） （ｂ）フェノール樹脂硬化剤 （ｃ）イミダゾール化合物 （ｄ）リン酸トリフェニル を必須成分とする封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】 請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組
成物であって、更に充填剤を含むエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組
成物であって、前記一般式（Ｉ）で表されるエポキシ樹
脂の一部が反応することにより生成された下記一般式
（ＩＩ）のエポキシ樹脂を更に含むエポキシ樹脂組成
物。 【化２】 - 【請求項４】 請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組
成物であって、前記フェノール樹脂硬化剤（ｂ）が下記
一般式（ＩＩＩ）で表されるフェノール樹脂であるエポ
キシ樹脂組成物。 【化３】 - 【請求項５】 請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組
成物であって、前記イミダゾール化合物（ｃ）が、２位
に炭素数１１以上の長鎖アルキル基またはフェニル基を
有し、４位に水素またはメチル基を有するエポキシ樹脂
組成物。 - 【請求項６】 請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組
成物であって、前記フェノール樹脂硬化剤（ｂ）は、フ
ェノール樹脂のフェノール性水酸基数と前記エポキシ樹
脂のエポキシ基数の比（フェノール性水酸基／エポキシ
基数）が０．５〜１．５の範囲となるように配合される
エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項７】 請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組
成物であって、前記イミダゾール化合物（ｃ）は、前記
エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤からなる樹脂成
分の総量に対し、０．１〜５重量％の範囲で配合される
記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項８】 請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組
成物であって、前記リン酸トリフェニル（ｄ）は、前記
エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤からなる樹脂成
分の総量に対し、０．１〜５重量％の範囲で配合される
請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項９】 請求項１〜８の何れか１項に記載の樹脂
組成物を用いて半導体素子を封止した樹脂封止型半導体
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4054712A JP3046443B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
| US08/028,696 US5346743A (en) | 1992-03-13 | 1993-03-08 | Resin encapsulation type semiconductor device |
| DE4307743A DE4307743C2 (de) | 1992-03-13 | 1993-03-11 | Harzgekapselte Halbleitervorrichtung |
| KR1019930003688A KR970004948B1 (ko) | 1992-03-13 | 1993-03-12 | 수지 봉지형 반도체 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4054712A JP3046443B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259315A JPH05259315A (ja) | 1993-10-08 |
| JP3046443B2 true JP3046443B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=12978420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4054712A Expired - Lifetime JP3046443B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046443B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2781108B2 (ja) * | 1992-09-18 | 1998-07-30 | 住友デュレズ株式会社 | エポキシ樹脂硬化剤 |
| CN1109702C (zh) * | 1995-06-27 | 2003-05-28 | 日立化成工业株式会社 | 印刷线路板用环氧树脂组合物及其层压板 |
| EP0812883A4 (en) * | 1995-12-28 | 2001-05-16 | Toray Industries | EPOXY RESIN COMPOSITION |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP4054712A patent/JP3046443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05259315A (ja) | 1993-10-08 |
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