JP3094857B2 - 半導体装置及び半導体装置の封止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ樹脂封止
半導体装置に関し、特に室温で液状或いはペースト状で
特定粒度以上のゲル化残留物を実質的に含まないエポキ
シ樹脂組成物で封止した、成形時における金線の変形や
未充填不良、ボイド不良のない信頼性の高い半導体装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近、
半導体用のパッケージは大型化、多ピン化、薄型化して
おり、従来では全く問題のなかった封止用エポキシ樹脂
組成物で封止しても未充填不良、ボイド不良、金線流れ
などの不良が発生することが問題となってきている。

【０００３】即ち、従来より半導体装置は室温で固形の
粉末状エポキシ樹脂組成物を用い、これをタブレット化
した後、１７０℃前後の温度で、７０ｋｇ／ｃｍ²程度
の圧力下でトランスファー成形することにより封止して
いた。この場合、この種の固形エポキシ樹脂組成物は、
硬化触媒を含んだ状態で加熱された二本ロールや連続押
し出し機で製造されるため、微量のゲル化残留物を含ん
でいる。このゲル化残留物がゲート口を塞ぎ、未充填を
起こしたり、多ピンのパッケージではリードピッチが非
常に狭くなることから、リード間にゲル化残留物が挟ま
り、ボイドの原因やリード変形の原因となり、また、ゲ
ル化残留物が成形時金線に衝突し、金線の変形を起こし
ているといわれている。更に、成形においてもタブレッ
ト化した固形の樹脂組成物を加熱し、高圧下短時間で成
形するためタブレット内部まで温度が一定とならず、ま
た粘度が不均一な状態で成形するためにボイド不良や樹
脂の流動方向に金線が流れる金線流れなどの不良が多発
している。この種の不良を改善するには、樹脂組成物の
成形温度における溶融粘度をできるだけ低くすればよい
が、逆にこれら組成物は室温で固形粉末状であることが
必須のため、溶融粘度が非常に低い組成物では製造時軟
らかすぎて固形粉末化できないという問題がある。この
ため、現在まで粘度が非常に低い樹脂組成物を用いて半
導体装置をトランスファー成形することは全く行われて
いなかった。

【０００４】一方、室温で液状のエポキシ樹脂組成物に
よる封止もポッティング法やコーティング法等でなされ
ているが、生産性が悪い上、信頼性も不十分のため限ら
れた分野で使用されるデバイスに限定して使用されてい
るのが実情である。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、室温で液状或いはペースト状で特定粒度以上のゲル
化残留物を実質上全く含まないエポキシ樹脂組成物で封
止した、成形時における金線の変形や未充填不良、ボイ
ド不良のない信頼性の高い半導体装置、及び半導体装置
の封止方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するために、エポキシ樹脂組
成物のゲル化残留物の大きさとゲート詰まり等による金
線の変形や未充填不良、ボイド不良等の成形不良との関
係、更には成形時における樹脂組成物の粘度の関係、及
び先端パッケージの不良原因について鋭意検討を重ねた
結果、エポキシ樹脂組成物の５０メッシュ以上のゲル化
残留物の個数と未充填不良との間に良好な相関関係があ
ること、更に成形時における粘度が５０ポイズ以下の低
粘度とすることが、成形時における金線の変形や未充填
不良、ボイド不良のない高信頼性の半導体装置を得るた
めの必要かつ十分条件であることを知見した。

【０００７】即ち、室温で液状又はペースト状のエポキ
シ樹脂組成物を封止材として用いることにより、硬化触
媒を添加した後も各成分を十分に混合分散させることが
でき、５０メッシュ以上のゲル化残留物を実質的に含ま
ないものとすることができるので、ゲル化残留物がゲー
ト口を塞ぎ、未充填不良を起こしたり、ゲル化残留物が
リード間に挟まり、ボイドの原因やリード変形の原因と
なったり、成形時金線に衝突し金線の変形を起こすこと
を効果的に抑えることができる。その上、樹脂組成物の
成形温度における溶融粘度をできる限り低くすることに
より、トランスファー成形の際に低圧状態で樹脂組成物
をキャビティーに加圧注入し、注入完了後、圧力を高め
ることができる方法を採用することができるので、エア
ーの巻き込みや金線の変形（金線流れ）のない良好な信
頼性の高い半導体装置を得ることができることを見い出
し、本発明をなすに至ったものである。

【０００８】従って、本発明は、エポキシ樹脂、硬化剤
及び無機質充填剤を含有し、無機質充填剤の含有量がエ
ポキシ樹脂組成物全体の６０重量％以上であると共に、
成形温度における粘度が５０ポイズ以下で、５０メッシ
ュのふるい上にゲル化残留物を実質的に含まない室温で
液状又はペースト状のエポキシ樹脂組成物でトランスフ
ァー成形し封止したことを特徴とする半導体装置を提供
する。また、本発明は、半導体装置をエポキシ樹脂組成
物でトランスファー成形し封止する方法において、エポ
キシ樹脂組成物として、エポキシ樹脂、硬化剤及び無機
質充填剤を含有し、無機質充填剤の含有量が組成物全体
の６０重量％以上であると共に、成形温度における粘度
が５０ポイズ以下で、５０メッシュのふるい上にゲル化
残留物を実質的に含まない室温で液状又はペースト状の
エポキシ樹脂組成物を用いると共に、このエポキシ樹脂
組成物を１０〜４０ｋｇ／ｃｍ²でキャビティーに加圧
注入し、注入完了後、圧力を５０〜８０ｋｇ／ｃｍ²に
高めることを特徴とする半導体装置の封止方法を提供す
る。

【０００９】以下、本発明につき更に詳しく説明する。

【００１０】本発明の半導体装置は、低粘度で、特定粒
度以上のゲル化残留物を実質上全く含まない室温で液状
又はペースト状のエポキシ樹脂組成物でトランスファー
成形し封止してなるものである。この場合、上記エポキ
シ樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤及
び（Ｃ）無機質充填剤を含有してなるものである。

【００１１】ここで、（Ａ）成分の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し、室温（２
５℃）で液状又はペースト状のエポキシ樹脂であればい
かなるものも使用可能であり、この種のエポキシ樹脂と
しては従来から知られているビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、或いは下記
構造式で示されるようなエポキシ樹脂等が挙げられる。

【００１２】

【化１】

【００１３】また、１分子中に２個以上のエポキシ基を
有する室温で固体状のエポキシ樹脂、例えばフェノール
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、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型
エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂など
の１種又は２種以上を上述の室温で液状又はペースト状
のエポキシ樹脂と混合することもできる。

【００１４】なお、これらエポキシ樹脂は、信頼性の高
さが要求される半導体封止材に使用するために、いずれ
も加水分解性塩素含有量が１０００ｐｐｍ以下、より好
ましくは８００ｐｐｍ以下であり、また、１２０℃の温
度で抽出される塩素イオンやナトリウムイオンなどがい
ずれも１０ｐｐｍ以下、より好ましくは５ｐｐｍ以下で
あるものを用いることが推奨される。

【００１５】（Ｂ）成分の硬化剤としては、１分子中に
フェノール性の水酸基を２個以上含有するフェノール樹
脂が好ましく、特にフェノールノボラック樹脂、クレゾ
ールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフ
タレン型フェノール樹脂、シクロペンタジエン型フェノ
ール樹脂や下記構造式で示されるフェノール性水酸基を
含有するものなどが挙げられる。

【００１６】

【化２】

【００１７】ここで、上記フェノール樹脂は液状のエポ
キシ樹脂と混合した状態で液状又はペースト状である必
要から、全分子量分布中の２核体（即ち、分子中に芳香
環を２個含むフェノール樹脂）の比率が５０％（重量
％、以下同様）以上で、５核体以上の割合が１０％以
下、より好ましくは２核体が７０％以上で、５核体が５
％以下であることが好適である。また、フリーフェノー
ルの割合が０．５％以下で、２核体と３核体との合計の
割合が９５％以上であることが更に好ましい。

【００１８】なお、フェノール樹脂も上記（Ａ）成分の
エポキシ樹脂同様、１２０℃の温度で抽出される塩素イ
オンやナトリウムイオンなどがいずれも１０ｐｐｍ以
下、特に５ｐｐｍ以下であることが好ましい。

【００１９】更に、本発明の樹脂組成物においては、硬
化剤としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘ
キサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、
無水メチルハイミック酸などの酸無水物を単独で、好ま
しくは上記フェノール樹脂と混合して使用してもよい。
また、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチ
ルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダ
ゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイ
ミダゾールなどのイミダゾール誘導体やアミン化合物も
使用できる。また、硬化剤として従来から公知のジシア
ンジアミドも使用することもできる。この場合、ジシア
ンジアミドは融点が高いため使用する際は粉砕機で１５
０メッシュより細かく、特に２００メッシュより細かく
して使用することが好ましい。或いは、予めエポキシ樹
脂やシリコーン変性樹脂と微粉砕したジシアンジアミド
を３本ロールなどで混練した上で使用することが好適で
ある。

【００２０】硬化剤の使用量は硬化有効量であるが、硬
化剤としてフェノール樹脂を用いる場合、（Ａ）成分の
エポキシ樹脂のエポキシ基１モルに対しフェノール性水
酸基が好ましくは０．５〜１．６モル、より好ましくは
０．８〜１．４モルである。０．５モルより少ないとフ
ェノール性水酸基が不足しエポキシ基の単独重合の割合
が多くなり、ガラス転移温度が低くなる場合があり、一
方、１．６モルより多くなるとフェノール性水酸基の比
率が高くなり、反応性が低下するほか架橋密度が低く十
分な強度が得られないおそれがある。

【００２１】なお、本発明の樹脂組成物には、必要に応
じて硬化促進剤を配合することは差支えなく、硬化促進
剤としてリン系、イミダゾール誘導体、シクロアミジン
系誘導体などを使用することができる。硬化促進剤の配
合量は、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量１００重量部
に対し０．０１〜１０重量部、特に０．１〜５重量部で
あることが好ましい。

【００２２】本発明の組成物には、膨脹係数を小さくし
たり、熱伝導性を向上させるために従来より知られてい
る各種の無機質充填剤を（Ｃ）成分として配合する。こ
の場合、無機質充填剤としては、エポキシ樹脂組成物の
用途等に応じて適宜選択でき、例えば結晶シリカ、溶融
シリカ、アルミナ、チッ化珪素、チッ化アルミ、ボロン
ナイトライド、マグネシア、ケイ酸カルシウム、金粉
末、銀粉末、アルミニウム粉末、銅粉末、ニッケル粉末
などが使用される。なお、半導体素子が発熱の大きい素
子の場合、熱伝導率ができるだけ大きく、かつ膨脹係数
の小さなアルミナ、ボロンナイトライド、チッ化アル
ミ、チッ化珪素などを充填剤として使用することが好ま
しい。また、溶融シリカなどとブレンドして使用しても
よい。

【００２３】上記無機質充填剤の粉末の形状は特に限定
されないが、粉砕した角ばったもの、球状、リン片状の
もの等、いずれもその用途によって使い分けることがで
きる。また、それぞれを混合して使用してもよい。ま
た、チキソ性付与のためアエロジェルなどの超微粒子シ
リカを添加することもできる。

【００２４】これら無機質充填剤の粒度分布としては最
大粒径が７４ミクロン以下、特に５０ミクロン以下で、
平均粒径が２〜３０ミクロン、特に３〜２０ミクロンの
ものが好ましい。最大粒径が７４ミクロンより大きい
と、微細な空隙に充填しずらいばかりでなく、ディスペ
ンサーを使用した場合には細いニードルの先端を閉塞さ
せるといった問題を起こす可能性がある。また、平均粒
径については２ミクロンより小さいと粒度が細かくなり
すぎ、粘度が高くなって多量に充填できず、一方、３０
ミクロンより大きいと粗い粒径が多くなりゲート詰まり
の原因となる場合が生じる。また、これら充填剤は予め
シランカップリング剤やチタン系カップリング剤で表面
処理したものを使用することが好ましい。

【００２５】なお、無機質充填剤の配合量は、組成物全
体の６０重量％以上、好ましくは６０〜９５重量％、更
に好ましくは７０〜９０重量％であり、配合量が６０重
量％より少ないと硬化物の膨張係数が大きくなり、温度
サイクルテスト等でパッケージクラックやチップクラッ
クが発生するなど耐熱衝撃性に劣ったものとなる。この
場合、無機質充填剤は、通常、エポキシ樹脂と硬化剤の
総量１００重量部に対し１５０〜１０００重量部、特に
２５０〜９００重量部配合される。１５０重量部より少
ないと膨脹係数を十分下げることができず、一方、１０
００重量部より多くなると粘度が高くなりすぎ成形がで
きなくなるおそれがある。

【００２６】更に、無機質充填剤の他にポリスチレンや
シリコーンなどの有機樹脂粉末を添加しても差支えな
い。この場合、有機樹脂粉末の粒度や形状も無機質充填
剤と同様とすることができる。

【００２７】更に、本発明のエポキシ樹脂組成物には、
必要に応じて応力特性を向上させる目的でオルガノハイ
ドロジェンポリシロキサンとアルケニル基含有フェノー
ル樹脂又はアルケニル基含有エポキシ樹脂との共重合体
であるシリコーン変性樹脂を配合することができる。こ
の場合、上記シリコーン変性樹脂は既に公知であり（特
公昭６３−６００６９号、同６３−６００７０号公
報）、エポキシ樹脂部の構造とシリコーン部の構造とを
適宜目的に合せて組み替えることで、応力特性の良好で
最適な構造を有する共重合体を得ることができ、かかる
公知の共重合体を使用することができる。

【００２８】このシリコーン変性樹脂としては、例え
ば、アルケニル基含有エポキシ樹脂又はアルケニル基含
有フェノール樹脂のアルケニル基と下記平均組成式
（１）で示される１分子中の珪素原子の数が２００〜４
００であり、ＳｉＨ基の数が１〜５であるオルガノハイ
ドロジェンポリシロキサンのＳｉＨ基との付加反応によ
り得られた共重合体を挙げることができる。

【００２９】 Ｈ_aＲ¹ _bＳｉＯ_{4-(a+b)}/2 ・・・（１） （但し、式中Ｒ¹ は置換又は非置換の一価炭化水素基を
示し、ａ，ｂは０．００２≦ａ≦０．１、１．８≦ｂ≦
２．２、１．８＜ａ＋ｂ≦２．３を満足する数であ
る。） この共重合体に用いられるアルケニル基含有フェノール
樹脂又はアルケニル基含有エポキシ樹脂としては、特に
下記式で示されるものが好適である。

【００３０】

【化３】

【００３１】

【化４】 （ｐ，ｑは通常１≦ｐ≦２０、好ましくは１≦ｐ≦１
０、１≦ｑ≦５、好ましくは１≦ｑ≦３で表わされる数
である。）

【００３２】一方、上記式（１）のオルガノハイドロジ
ェンポリシロキサンにおいて、Ｒ¹ は通常、炭素数１〜
１２、特に炭素数１〜１０で、好ましくは脂肪族不飽和
結合を除く、置換若しくは非置換の一価炭化水素基であ
り、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、２−エチルブチル基、オクチル基などのアルキル
基、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基等のアルケニル
基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等のシクロア
ルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベン
ジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、これらの
基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部をハロ
ゲン原子或いはシアノ基などで置換された、例えばクロ
ロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル
基、シアノエチル基などが挙げられる。また、ａ，ｂは
それぞれ０．００２≦ａ≦０．１、好ましくは０．０１
≦ａ≦０．０５、１．８≦ｂ≦２．２、好ましくは１．
８≦ｂ≦２．０で、１．８＜ａ＋ｂ≦２．３、好ましく
は１．８１≦ａ＋ｂ≦２．１の範囲の数である。

【００３３】また、オルガノハイドロジェンポリシロキ
サンの１分子中の珪素原子の数は２０〜４００であり、
特に４０〜２００、とりわけ８０〜１５０程度であるこ
とが好ましい。２０より少ないと、このシリコーン変性
樹脂がエポキシ樹脂に溶解してしまい、エポキシ樹脂を
マトリックスとする微細な海−島構造をとれなくなり、
その結果、十分な耐衝撃性が得られず、低応力性に欠け
たものとなる場合があり、４００より多くなると、この
シリコーン変性樹脂がエポキシ樹脂と相分離してしまい
硬化物の強度が弱くなったり、また、得られる組成物に
チキソ性が生じて、流動性を要求される場合には問題と
なる場合がある。

【００３４】このオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ンは基本的に直鎖状のものであることが好ましいが、こ
れは一部に分岐状の構造を含んだものであってもよい。

【００３５】本発明で使用するシリコーン変性樹脂の代
表的な例としては下記構造式で示されるものが挙げられ
る。

【００３６】

【化５】

【００３７】

【化６】

【００３８】このシリコーン変性樹脂の配合量は、シリ
コーン変性樹脂、エポキシ樹脂、及び硬化剤の合計量１
００重量部に対して、該シリコーン変性樹脂（例えば上
記の共重合体）中におけるオルガノポリシロキサンの量
として２０重量部以下、例えば０〜２０重量部、好まし
くは０．５〜２０重量部、特に１〜１０重量部とするこ
とができる。０．５重量部より少ないと十分な低応力性
を付与できない場合があり、２０重量部より多くなると
低応力性は付与できるが、粘度が非常に高くなり作業性
が悪くなる上、強度も弱くなるといった欠点が生じる場
合がある。

【００３９】本発明の組成物には、粘度を下げる目的の
ために、従来より公知のｎ−ブチルグリシジルエーテ
ル、フェニルグリシジルエーテル、スチレンオキサイ
ド、ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジシクロ
ペンタジエンジエポキシド、１，４−ジグリシドキシブ
タン、１，６−ジグリシドキシヘキサンのような希釈剤
を添加することができる。また、必要によりその目的、
用途などに応じ、各種の添加剤を配合することができ
る。例えばシランカップリング剤、チタン系カップリン
グ剤、アルミニウム系カップリング剤等のカップリング
剤やカーボンブラック等の着色剤、ノニオン系界面活性
剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイル等の濡れ向
上剤や消泡剤なども場合によっては添加することができ
る。

【００４０】上記各種材料を配合し、混練したエポキシ
樹脂組成物は室温で液状又はペースト状のものである。
特に、室温（２５℃）における粘度が１００ポイズ以上
５０，０００ポイズ以下であって、成形温度（通常１６
０〜１８０℃）での粘度が５０ポイズ以下、特に４０ポ
イズ以下であることが好ましい。成形温度での粘度が５
０ポイズより高くなると、樹脂組成物で２００ピンを超
える多ピンで１ｍｍ以下の厚みのパッケージを封止する
場合、ダイパッドやリードの変形、ピンホールなどの不
良を発生させてしまう。

【００４１】本発明の組成物の製造方法としては、特に
制限されず、公知の製造方法を採用することができ、例
えば、エポキシ樹脂と硬化剤とを同時に又は別々に必要
により加熱処理を加えながら撹拌、溶解、混合、分散
し、この混合物に無機質充填剤を加えて混合、撹拌、分
散させることにより目的とするエポキシ樹脂組成物を得
ることができる。ここで、各成分の配合に際して、組成
物中のエポキシ樹脂、硬化剤等の樹脂成分は、通常は室
温において、必要な場合には１５０℃程度以下の加熱下
において、５０メッシュのスクリーンで濾過処理したも
のを配合することが好ましく、このような前処理を施す
ことにより、原料成分中に混入し得るゲル状物を有効に
排除することができる。また、同様の意味で、任意成分
としてのシリコーン変性樹脂は通常１５０℃程度以下の
加熱下において同様に５０メッシュのスクリーンで濾過
したものを使用することが望ましい。この際、混合、撹
拌、分散等の装置は特に制限されず、撹拌、加熱装置を
備えたライカイ機、３本ロール、ボールミル、プラネタ
リーミキサー等を用いることができ、これら装置を適宜
組み合わせて使用してもよい。

【００４２】この製造工程において本発明の樹脂組成物
は室温で液状となっていることから、硬化触媒を添加し
た後も従来の固形樹脂組成物の場合と比較し低温で混合
分散させることができる。このため、配合前の各原料成
分中に存在するゲル化物以外に従来の樹脂組成物では問
題であった製造工程において生成するゲル化残留物、特
に未充填不良を引き起こす５０メッシュ以上の粒子を実
質上全く含まなくすることが可能となり、信頼性の良好
な半導体装置を製造することができる。

【００４３】また、これらの室温で液状の或いはペース
ト状のエポキシ樹脂組成物をトランスファー成形する方
法としてはＵＳＰ（米国特許）５，０９８，６２６号公
報に記載されているカップにこのエポキシ樹脂組成物を
注ぎ、真空中でシールしたものをポット内に入れ、通常
の成形装置を用いて成形することができる。

【００４４】この場合、成形条件としては、カップ内の
エポキシ樹脂組成物が室温で既に液状或いはペースト状
であるため、トランスファー圧力としては加圧初期は低
圧状態、好ましくは１０〜４０ｋｇ／ｃｍ²で樹脂をキ
ャビティーに加圧注入し、注入完了後、圧力を好ましく
は５０〜８０ｋｇ／ｃｍ²に高めることで良好な成形品
を得ることができる。具体的には本発明のエポキシ樹脂
組成物で成形した成形時の加圧プロファイルを図１に示
す。なお、本発明のエポキシ樹脂組成物を、従来の固形
エポキシ樹脂組成物を成形する条件で成形した場合は、
成形当初から７０〜１００ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力で成
形するため、急激に圧力が本発明のエポキシ樹脂組成物
に伝達され、ゲートからキャビティーに高速で流入する
ため、エアーの巻き込みや金線の変形を引き起こす。

【００４５】

【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、室温で液
状或いはペースト状で、特定粒度以上のゲル化残留物を
実質的に含まないエポキシ樹脂組成物を用いてトランス
ファー成形し封止することにより、成形時における金線
の変形や未充填不良、ボイド不良のない信頼性の高い半
導体装置を得ることができる。

【００４６】

【実施例】以下、実施例と比較例を示し本発明を具体的
に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもので
はない。

【００４７】［実施例、比較例］下記表１に示した室温
で液状或いはペースト状のエポキシ樹脂組成物（Ｎｏ．
１〜５，７）並びに従来の室温で固形粉末状のエポキシ
樹脂組成物（Ｎｏ．６）を製造した。なお、組成物Ｎ
ｏ．１，２，４〜７においては各エポキシ樹脂成分、フ
ェノール樹脂成分及びシリコーン変性エポキシ樹脂成分
は、予め室温（２５℃）又は加熱下において５０メッシ
ュのスクリーンで加圧濾過処理したものを配合した。ま
た、組成物Ｎｏ．３はこの濾過処理を施さない成分を配
合した。得られたエポキシ樹脂組成物について、下記方
法により諸物性を測定した。結果を表１に併記する。粘度測定 高化式フローテスターを用い、０．５ｍｍφのダイスを
使用し１７５℃で測定した。ゲル化時間 １７５℃の熱板上に樹脂組成物をとり、スパチュラでか
き混ぜながら流動性がなくなるまでの時間を測定した。ガラス転移温度・膨脹係数 ４×４×１５ｍｍの大きさの金型に流し込み、脱泡した
後、１２０℃で１時間、１７５℃で２時間加熱硬化させ
たテストピースを用い、ディラトメーターにより毎分５
℃で昇温させることで測定した。膨脹係数はガラス転移
温度以下の値である。機械的強度（曲げ強さ、曲げ弾性率） １０×１００×４ｍｍの大きさの金型に樹脂を流し込
み、脱泡した後、１２０℃で１時間、１７５℃で２時間
加熱硬化させたテストピースを用い、ＪＳＫ６９１１に
準じて測定した。ゲル化残留物 エポキシ樹脂組成物１００ｇを量りとり、アセトン３０
０ｍｌに完全に溶解させた後、５０メッシュの篩い上に
注ぎ、篩い上に残留したゲル化残留物の個数を顕微鏡を
見ながら数えた。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【化７】

【００５０】

【化８】

【００５１】次に、表１の各エポキシ樹脂組成物を上述
したＵＳＰ（米国特許）５，０９８，６２６号公報に記
載のカップに注入し、シールした後、マルチプランジャ
ータイプのトランスファー成形機を用い、２０８ピン、
パットサイズ１０×１０ｍｍ、チップサイズ８×８、ワ
イヤー長さ（最長）３ｍｍ，パッケージ寸法２４×２４
ｍｍ、厚み１．４ｍｍのＴＱＦＰパッケージを１７５℃
の温度で２００個ずつ封止した。Ｎｏ．１〜５、７は注
入初期圧力を２０ｋｇ／ｃｍ²に設定し、キャビティに
樹脂が完全に注入した後、７０ｋｇ／ｃｍ²に加圧し成
形した。一方、Ｎｏ．６は従来通り成形初期から７０ｋ
ｇ／ｃｍ²の圧力で成形した。封止した２００個のパッ
ケージの未充填不良数と軟Ｘ線を用いパッケージのワイ
ヤー流れ不良を調べた。また、ダイパッドの変形につい
ては、超音波探傷装置を用い調査した。ワイヤー流れは
最長のワイヤー１０本を調べ、１０％以上の変形を起こ
しているものを不良とし、そのパッケージの数を測定し
た。結果を表２に示す。

【００５２】

【表２】 表２の結果から、本発明の室温で液状或いはペースト状
のエポキシ樹脂組成物で、かつ５０メッシュ上のゲル化
残留物を実質上全く含まないものは、非常に成形の困難
なパッケージにおいても、その成形・封止物は未充填不
良、ワイヤー流れ、ダイパッド変形を全く起こさず、良
好な半導体装置を提供できることが確認できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエポキシ樹脂組成物のトランスファー
成形時の加圧プロファイルを示したグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井野 茂樹 群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (72)発明者 市六 信広 群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (56)参考文献 特開 平５−267371（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−160256（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/29,21/56 C08L 63/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤及び無機質充填剤
   を含有し、無機質充填剤の含有量が組成物全体の６０重
   量％以上であると共に、成形温度における粘度が５０ポ
   イズ以下で、５０メッシュのふるい上にゲル化残留物を
   実質的に含まない室温で液状又はペースト状のエポキシ
   樹脂組成物でトランスファー成形し封止したことを特徴
   とする半導体装置。
2. 【請求項２】 エポキシ樹脂組成物にシリコーン変性樹
   脂を配合した請求項１記載の半導体装置。
3. 【請求項３】 硬化剤が、１分子中にフェノール性の水
   酸基を２個以上含有し、全分子量分布中の２核体の比率
   が５０重量％以上であり、５核体以上の割合が１０重量
   ％以下のフェノール樹脂である請求項１又は２記載の半
   導体装置。
4. 【請求項４】 半導体装置をエポキシ樹脂組成物でトラ
   ンスファー成形し封止する方法において、エポキシ樹脂
   組成物として、エポキシ樹脂、硬化剤及び無機質充填剤
   を含有し、無機質充填剤の含有量が組成物全体の６０重
   量％以上であると共に、成形温度における粘度が５０ポ
   イズ以下で、５０メッシュのふるい上にゲル化残留物を
   実質的に含まない室温で液状又はペースト状のエポキシ
   樹脂組成物を用いると共に、このエポキシ樹脂組成物を
   １０〜４０ｋｇ／ｃｍ²でキャビティーに加圧注入し、
   注入完了後、圧力を５０〜８０ｋｇ／ｃｍ²に高めるこ
   とを特徴とする半導体装置の封止方法。
5. 【請求項５】 エポキシ樹脂組成物にシリコーン変性樹
   脂を配合した請求項４記載の半導体装置の封止方法。
6. 【請求項６】 硬化剤が、１分子中にフェノール性の水
   酸基を２個以上含有し、全分子量分布中の２核体の比率
   が５０重量％以上であり、５核体以上の割合が１０重量
   ％以下のフェノール樹脂である請求項４又は５記載の半
   導体装置の封止方法。