JP3214266B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JP3214266B2 JP3214266B2 JP29220594A JP29220594A JP3214266B2 JP 3214266 B2 JP3214266 B2 JP 3214266B2 JP 29220594 A JP29220594 A JP 29220594A JP 29220594 A JP29220594 A JP 29220594A JP 3214266 B2 JP3214266 B2 JP 3214266B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械的強度、ガラス転
移温度が高く、しかも低吸湿性、低線膨張性、高接着性
を有する硬化物を与え、かつ溶融粘度の低い半導体封止
用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置に関するものであ
り、特にＢＧＡパッケージのような片面成形の半導体パ
ッケージ用として好適に用いられる半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物及び該組成物の硬化物で封止された半導体
装置に関する。
移温度が高く、しかも低吸湿性、低線膨張性、高接着性
を有する硬化物を与え、かつ溶融粘度の低い半導体封止
用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置に関するものであ
り、特にＢＧＡパッケージのような片面成形の半導体パ
ッケージ用として好適に用いられる半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物及び該組成物の硬化物で封止された半導体
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】従来よ
り、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の硬化剤としてのフェ
ノール樹脂及び無機質充填剤を配合した熱硬化性樹脂組
成物が半導体パッケージ用として広く使用されている。
り、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の硬化剤としてのフェ
ノール樹脂及び無機質充填剤を配合した熱硬化性樹脂組
成物が半導体パッケージ用として広く使用されている。
【０００３】近年、半導体パッケージが多ピン化され、
それに伴ってＢＧＡ（ボールグリッドアレー）と称され
る半田バンプを有する有機樹脂基板上に半導体チップを
搭載し、それをエポキシ封止剤で片面を封止するパッケ
ージが開発されている。本パッケージは多ピン化にもか
かわらず、半田付けが容易であることや、数個の半導体
チップを搭載できること、さらには製造コストが安いこ
となどから用途が拡大する傾向にある。
それに伴ってＢＧＡ（ボールグリッドアレー）と称され
る半田バンプを有する有機樹脂基板上に半導体チップを
搭載し、それをエポキシ封止剤で片面を封止するパッケ
ージが開発されている。本パッケージは多ピン化にもか
かわらず、半田付けが容易であることや、数個の半導体
チップを搭載できること、さらには製造コストが安いこ
となどから用途が拡大する傾向にある。
【０００４】しかしながら、ＢＧＡパッケージは、これ
を構成する材料どうしの膨張係数が違うことから、パッ
ケージ成形後に容易にパッケージが反ってしまい、プリ
ント基板に接続できないといった致命的な問題点が生じ
ている。この点に関し、本出願人は先に特公平５−７７
６８６号、特公平６−１７４５８号公報で片面成形のパ
ッケージの反りを防止することが可能な樹脂組成物を提
案したが、パッケージサイズが２５ｃｍ角以上になる
と、この組成物を用いた場合でもパッケージが反ってし
まう。
を構成する材料どうしの膨張係数が違うことから、パッ
ケージ成形後に容易にパッケージが反ってしまい、プリ
ント基板に接続できないといった致命的な問題点が生じ
ている。この点に関し、本出願人は先に特公平５−７７
６８６号、特公平６−１７４５８号公報で片面成形のパ
ッケージの反りを防止することが可能な樹脂組成物を提
案したが、パッケージサイズが２５ｃｍ角以上になる
と、この組成物を用いた場合でもパッケージが反ってし
まう。
【０００５】また、ＢＧＡパッケージが大きく、ピン数
も多いことから半導体チップと基板上の配線を接続する
金線の数も多く、かつ長さも長くなっている。このため
成形時粘度の高い封止材料を使用した場合、金線が曲が
ったり金線どうしが接触するといった問題も起こり易
い。
も多いことから半導体チップと基板上の配線を接続する
金線の数も多く、かつ長さも長くなっている。このため
成形時粘度の高い封止材料を使用した場合、金線が曲が
ったり金線どうしが接触するといった問題も起こり易
い。
【０００６】更に、基板上のソルダーマスクとの接着性
もＢＧＡパッケージの信頼性向上には重要な要素であ
る。
もＢＧＡパッケージの信頼性向上には重要な要素であ
る。
【０００７】以上のような問題点を解決するため、半導
体業界においては、ＢＧＡパッケージ用の封止樹脂とし
て、成形時の樹脂粘度が低く、ソルダーマスクとの接着
性に優れ、パッケージの反りを低減することが可能なエ
ポキシ樹脂組成物が求められている。
体業界においては、ＢＧＡパッケージ用の封止樹脂とし
て、成形時の樹脂粘度が低く、ソルダーマスクとの接着
性に優れ、パッケージの反りを低減することが可能なエ
ポキシ樹脂組成物が求められている。
【０００８】ところで、本発明者らはすでにナフタレン
環を骨格に持ったエポキシ樹脂やフェノール樹脂を含有
する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を特開平４−５０
２２３号、特開平４−９６９２８号公報で提案してい
る。これらの提案はナフタレン環を含有するエポキシ樹
脂やフェノール樹脂を主成分とするものであり薄型パッ
ケージ用の樹脂としては従来にない優れた特徴を持った
ものである。
環を骨格に持ったエポキシ樹脂やフェノール樹脂を含有
する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を特開平４−５０
２２３号、特開平４−９６９２８号公報で提案してい
る。これらの提案はナフタレン環を含有するエポキシ樹
脂やフェノール樹脂を主成分とするものであり薄型パッ
ケージ用の樹脂としては従来にない優れた特徴を持った
ものである。
【０００９】しかし、これらの提案はパッケージを半田
付けする際のパッケージクラックを防止するため、ガラ
ス転移温度が１５０℃前後と低いうえ、従来のナフタレ
ン環を含有するエポキシ樹脂やフェノール樹脂は重合度
が高く、そのため軟化点が高くなり、この種の樹脂を用
いてエポキシ樹脂組成物を製造する場合、無機質充填剤
を多量に充填することができない場合があった。また、
ピン数の多いパッケージをモールドする場合も樹脂の溶
融粘度が高いため金線を変形させるおそれがあるという
問題点もあった。
付けする際のパッケージクラックを防止するため、ガラ
ス転移温度が１５０℃前後と低いうえ、従来のナフタレ
ン環を含有するエポキシ樹脂やフェノール樹脂は重合度
が高く、そのため軟化点が高くなり、この種の樹脂を用
いてエポキシ樹脂組成物を製造する場合、無機質充填剤
を多量に充填することができない場合があった。また、
ピン数の多いパッケージをモールドする場合も樹脂の溶
融粘度が高いため金線を変形させるおそれがあるという
問題点もあった。
【００１０】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、溶融粘度が低く、かつ機械的強度、ガラス転移温度
が高く、しかも低吸湿性、低線膨張性、高接着性を有す
る硬化物を与え、特にＢＧＡパッケージのような片面成
形の半導体パッケージ用として好適に用いられる半導体
封止用エポキシ樹脂組成物及び該組成物の硬化物で封止
された半導体装置を提供することを目的とする。
で、溶融粘度が低く、かつ機械的強度、ガラス転移温度
が高く、しかも低吸湿性、低線膨張性、高接着性を有す
る硬化物を与え、特にＢＧＡパッケージのような片面成
形の半導体パッケージ用として好適に用いられる半導体
封止用エポキシ樹脂組成物及び該組成物の硬化物で封止
された半導体装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、エポキ
シ樹脂と、その硬化剤と、無機質充填剤とを含有する半
導体封止用エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂
として、下記構造式（１）のグリシジル基を４個有する
ナフタレン環含有エポキシ樹脂と下記構造式（２）のグ
リシジル基を３個有するナフタレン環含有エポキシ樹脂
とを併用すること、この場合前者１００部（重量部、以
下同様）に対し後者１０〜１５０部の割合で併用するこ
とにより、無機質充填剤の充填量を大幅に向上でき、こ
のように多量の充填剤を配合しても溶融粘度が低く、金
線の変形も起こさず、ソルダーマスクとの接着性も優
れ、しかも機械的強度も大きく、ガラス転移温度も高い
上、低吸湿性、低線膨張性を有する硬化物を与えるこ
と、このエポキシ樹脂組成物でＢＧＡパッケージを封止
しても反り不良が生じず、特にＢＧＡパッケージの封止
用として有効であることを知見し、本発明をなすに至っ
たものである。
上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、エポキ
シ樹脂と、その硬化剤と、無機質充填剤とを含有する半
導体封止用エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂
として、下記構造式（１）のグリシジル基を４個有する
ナフタレン環含有エポキシ樹脂と下記構造式（２）のグ
リシジル基を３個有するナフタレン環含有エポキシ樹脂
とを併用すること、この場合前者１００部（重量部、以
下同様）に対し後者１０〜１５０部の割合で併用するこ
とにより、無機質充填剤の充填量を大幅に向上でき、こ
のように多量の充填剤を配合しても溶融粘度が低く、金
線の変形も起こさず、ソルダーマスクとの接着性も優
れ、しかも機械的強度も大きく、ガラス転移温度も高い
上、低吸湿性、低線膨張性を有する硬化物を与えるこ
と、このエポキシ樹脂組成物でＢＧＡパッケージを封止
しても反り不良が生じず、特にＢＧＡパッケージの封止
用として有効であることを知見し、本発明をなすに至っ
たものである。
【００１２】
【化２】 （式中、ＯＧはグリシジル基を示す。）
【００１３】従って、本発明は、エポキシ樹脂と硬化剤
と無機質充填剤とを含有する半導体封止用エポキシ樹脂
組成物において、上記エポキシ樹脂として、上記構造式
（１）で示されるグリシジル基を４個有するナフタレン
環含有エポキシ樹脂１００部と上記構造式（２）で示さ
れるグリシジル基を３個有するナフタレン環含有エポキ
シ樹脂１０〜１５０部とを併用すると共に、上記無機質
充填剤を樹脂分の合計量１００部に対し５００〜１００
０部を配合したことを特徴とする半導体封止用エポキシ
樹脂組成物、及びこの組成物の硬化物で封止した半導体
装置を提供する。
と無機質充填剤とを含有する半導体封止用エポキシ樹脂
組成物において、上記エポキシ樹脂として、上記構造式
（１）で示されるグリシジル基を４個有するナフタレン
環含有エポキシ樹脂１００部と上記構造式（２）で示さ
れるグリシジル基を３個有するナフタレン環含有エポキ
シ樹脂１０〜１５０部とを併用すると共に、上記無機質
充填剤を樹脂分の合計量１００部に対し５００〜１００
０部を配合したことを特徴とする半導体封止用エポキシ
樹脂組成物、及びこの組成物の硬化物で封止した半導体
装置を提供する。
【００１４】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬
化剤及び無機質充填剤を主成分として含有するものであ
る。
る。本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬
化剤及び無機質充填剤を主成分として含有するものであ
る。
【００１５】ここで、本発明においては、上記エポキシ
樹脂として、下記構造式（１）及び（２）で示されるナ
フタレン環含有エポキシ樹脂を併用するものである。
樹脂として、下記構造式（１）及び（２）で示されるナ
フタレン環含有エポキシ樹脂を併用するものである。
【００１６】
【化３】 （式中、ＯＧはグリシジル基を示す。）
【００１７】上記構造式（１）で示されるエポキシ樹脂
はエボキシ当量が１５０〜１７０、軟化点が９０〜１０
０℃、溶融粘度が１５０℃で約５ポイズ程度の４官能タ
イプのエポキシ樹脂である。
はエボキシ当量が１５０〜１７０、軟化点が９０〜１０
０℃、溶融粘度が１５０℃で約５ポイズ程度の４官能タ
イプのエポキシ樹脂である。
【００１８】一方、上記構造式（２）で示されるエポキ
シ樹脂はエポキシ当量が１８０〜１９０、軟化点が７０
〜９０℃、溶融粘度が１５０℃で約１ポイズ程度の平均
３官能性を持ったエポキシ樹脂である。
シ樹脂はエポキシ当量が１８０〜１９０、軟化点が７０
〜９０℃、溶融粘度が１５０℃で約１ポイズ程度の平均
３官能性を持ったエポキシ樹脂である。
【００１９】なお、上記構造式（１）及び（２）で示さ
れるエポキシ樹脂は表示した構造のものを主成分とする
もので、ある程度の量の高重合度成分やそれぞれのモノ
マー成分が含まれてもよい。
れるエポキシ樹脂は表示した構造のものを主成分とする
もので、ある程度の量の高重合度成分やそれぞれのモノ
マー成分が含まれてもよい。
【００２０】上記構造式（１）及び（２）のナフタレン
環含有エポキシ樹脂は高い剛直性を持つ疎水性の大きい
ナフタレン環をもった樹脂であり、特に上記構造式
（１）のナフタレン環含有エポキシ樹脂は溶融粘度が低
く、剛直性に優れ、硬化した状態では非常に高いガラス
転移温度を示す樹脂である。本発明においては、これら
エポキシ樹脂（１）及び（２）を用いて硬化させること
で、ガラス転移温度以上の膨張係数を従来のエポキシ樹
脂のそれよりも小さくすることができることが特徴であ
り、これは従来のエポキシ樹脂と大きく異なるところで
ある。即ち、成形時のパッケージの反りは、成形温度か
らパッケージを室温まで冷却する際に、各々の構成材料
の膨張係数の違いで生じるものであるが、本発明者らの
実験結果では、封止材料のガラス転移温度以下ではパッ
ケージの反りは殆ど起こらず、反りの大部分は成形温度
からガラス転移温度までの間で起こっている。従って、
この結果からも、上記構造式（１）及び（２）で示され
るエポキシ樹脂はガラス転移温度が高く、ガラス転移以
上の膨張係数が小さいことから、ＢＧＡ用封止剤の材料
としては非常に適したエポキシ樹脂である。また、その
硬化物は吸水率も低いことから、吸湿条件下でも寸法変
化が小さい特徴を持っている。
環含有エポキシ樹脂は高い剛直性を持つ疎水性の大きい
ナフタレン環をもった樹脂であり、特に上記構造式
（１）のナフタレン環含有エポキシ樹脂は溶融粘度が低
く、剛直性に優れ、硬化した状態では非常に高いガラス
転移温度を示す樹脂である。本発明においては、これら
エポキシ樹脂（１）及び（２）を用いて硬化させること
で、ガラス転移温度以上の膨張係数を従来のエポキシ樹
脂のそれよりも小さくすることができることが特徴であ
り、これは従来のエポキシ樹脂と大きく異なるところで
ある。即ち、成形時のパッケージの反りは、成形温度か
らパッケージを室温まで冷却する際に、各々の構成材料
の膨張係数の違いで生じるものであるが、本発明者らの
実験結果では、封止材料のガラス転移温度以下ではパッ
ケージの反りは殆ど起こらず、反りの大部分は成形温度
からガラス転移温度までの間で起こっている。従って、
この結果からも、上記構造式（１）及び（２）で示され
るエポキシ樹脂はガラス転移温度が高く、ガラス転移以
上の膨張係数が小さいことから、ＢＧＡ用封止剤の材料
としては非常に適したエポキシ樹脂である。また、その
硬化物は吸水率も低いことから、吸湿条件下でも寸法変
化が小さい特徴を持っている。
【００２１】この場合、エポキシ樹脂（１）は溶融粘度
が高いため、この樹脂単独では膨張係数を低くするため
に大量の無機質充填剤を添加することができない。その
ため、本発明では上記構造式（２）で示されるナフタレ
ン環を含むエポキシ樹脂を併用することが必要であり、
式（１）のエポキシ樹脂と式（２）のエポキシ樹脂との
併用割合は、所望のガラス転移温度、溶融粘度、膨張係
数を得るように選定され、具体的には式（１）のエポキ
シ樹脂１００部に対し式（２）のエポキシ樹脂を１０〜
１５０部、好ましくは５０〜１００部の範囲である。式
（２）のエポキシ樹脂の割合が１０部より少ないと、溶
融粘度が低くならず充填剤を多量に配合することができ
ず、目的とする膨張係数が得られないことから、パッケ
ージの反りや金線曲がり等の不良が起こってしまう。ま
た、１５０部より多いとガラス転移温度が低く、かつガ
ラス転移温度以上での膨張係数も大きくなってしまう。
が高いため、この樹脂単独では膨張係数を低くするため
に大量の無機質充填剤を添加することができない。その
ため、本発明では上記構造式（２）で示されるナフタレ
ン環を含むエポキシ樹脂を併用することが必要であり、
式（１）のエポキシ樹脂と式（２）のエポキシ樹脂との
併用割合は、所望のガラス転移温度、溶融粘度、膨張係
数を得るように選定され、具体的には式（１）のエポキ
シ樹脂１００部に対し式（２）のエポキシ樹脂を１０〜
１５０部、好ましくは５０〜１００部の範囲である。式
（２）のエポキシ樹脂の割合が１０部より少ないと、溶
融粘度が低くならず充填剤を多量に配合することができ
ず、目的とする膨張係数が得られないことから、パッケ
ージの反りや金線曲がり等の不良が起こってしまう。ま
た、１５０部より多いとガラス転移温度が低く、かつガ
ラス転移温度以上での膨張係数も大きくなってしまう。
【００２２】本発明においては、上記エポキシ樹脂
（１）及び（２）に加え、更に本発明の組成物の特性を
損なわない範囲で１分子中にエポキシ基を少なくとも２
個有するものを配合することができる。このようなエポ
キシ樹脂としては、例えば、ビフェノール型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＡ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、グリシジル型エポキ
シ樹脂、シクロペンタジエン環含有エポキシ樹脂或いは
下記構造式（３）で示されるエポキシ樹脂が挙げられ
る。また、これらエポキシ樹脂を適宜組み合わせても良
い。これらのエポキシ樹脂は軟化点が５０〜１００℃で
エポキシ当量が１００〜４００を有するものが望まし
い。更に、難燃化のためブロム化エポキシ樹脂を使用す
ることができる。
（１）及び（２）に加え、更に本発明の組成物の特性を
損なわない範囲で１分子中にエポキシ基を少なくとも２
個有するものを配合することができる。このようなエポ
キシ樹脂としては、例えば、ビフェノール型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＡ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、グリシジル型エポキ
シ樹脂、シクロペンタジエン環含有エポキシ樹脂或いは
下記構造式（３）で示されるエポキシ樹脂が挙げられ
る。また、これらエポキシ樹脂を適宜組み合わせても良
い。これらのエポキシ樹脂は軟化点が５０〜１００℃で
エポキシ当量が１００〜４００を有するものが望まし
い。更に、難燃化のためブロム化エポキシ樹脂を使用す
ることができる。
【００２３】
【化４】 （式中、ＯＧはグリシジル基を示し、Ｒは水素原子又は
一価炭化水素基を示す。）
一価炭化水素基を示す。）
【００２４】本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化剤とし
ては、フェノール樹脂が有効であり、フェノール樹脂と
しては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾー
ルノボラック樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、
フェノールアラルキル樹脂、トリフェノールメタンなど
のフェノール性水酸基を２個以上有するものが挙げられ
る。前記フェノール樹脂の中でも軟化点が６０〜１２０
℃を有するものが好ましく、水酸基当量としては９０〜
１５０のものが望ましい。このフェノール樹脂の使用量
はエポキシ基と水酸基の当量比が０．５〜２の範囲であ
れば如何なる量でも良いが、通常エポキシ樹脂１００部
に対し３０〜１００部、好ましくは４０〜７０部であ
る。３０部より少ないと十分な強度が得られず、一方１
００部より多いと未反応のフェノール樹脂が残って耐湿
性を低下させる場合がある。
ては、フェノール樹脂が有効であり、フェノール樹脂と
しては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾー
ルノボラック樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、
フェノールアラルキル樹脂、トリフェノールメタンなど
のフェノール性水酸基を２個以上有するものが挙げられ
る。前記フェノール樹脂の中でも軟化点が６０〜１２０
℃を有するものが好ましく、水酸基当量としては９０〜
１５０のものが望ましい。このフェノール樹脂の使用量
はエポキシ基と水酸基の当量比が０．５〜２の範囲であ
れば如何なる量でも良いが、通常エポキシ樹脂１００部
に対し３０〜１００部、好ましくは４０〜７０部であ
る。３０部より少ないと十分な強度が得られず、一方１
００部より多いと未反応のフェノール樹脂が残って耐湿
性を低下させる場合がある。
【００２５】本発明組成物には、無機質充填剤を配合す
るが、この無機質充填剤は封止剤の膨張係数を小さく
し、半導体素子に加わる応力を低下させるためのもので
ある。その具体例としては破砕状、球状の形状を持った
溶融シリカ、結晶性シリカが主に用いられる。この他に
アルミナ、チッ化ケイ素、チッ化アルミなども使用可能
である。なお、硬化物の低膨張化と成形性を両立させる
ためには球状と破砕品のブレンド、あるいは球状品のみ
を用いた方がよい。また、この種の無機質充填剤はあら
かじめシランカップリング剤で表面処理して使用した方
がよい。無機質充填剤の平均粒径としては５から２０ミ
クロンのものが好ましい。また、無機質充填剤の充填量
は樹脂分の合計量１００部に対し５００〜１０００部が
好ましく、５００部より少ないと膨張係数が大きくな
り、ＢＧＡパッケージの反りが大きくなるうえに、半導
体素子に加わる応力が増大し、素子特性の劣化を招く場
合が生じ、また１０００部より多いと成形時の粘度が高
くなり成形性が悪くなることがある。
るが、この無機質充填剤は封止剤の膨張係数を小さく
し、半導体素子に加わる応力を低下させるためのもので
ある。その具体例としては破砕状、球状の形状を持った
溶融シリカ、結晶性シリカが主に用いられる。この他に
アルミナ、チッ化ケイ素、チッ化アルミなども使用可能
である。なお、硬化物の低膨張化と成形性を両立させる
ためには球状と破砕品のブレンド、あるいは球状品のみ
を用いた方がよい。また、この種の無機質充填剤はあら
かじめシランカップリング剤で表面処理して使用した方
がよい。無機質充填剤の平均粒径としては５から２０ミ
クロンのものが好ましい。また、無機質充填剤の充填量
は樹脂分の合計量１００部に対し５００〜１０００部が
好ましく、５００部より少ないと膨張係数が大きくな
り、ＢＧＡパッケージの反りが大きくなるうえに、半導
体素子に加わる応力が増大し、素子特性の劣化を招く場
合が生じ、また１０００部より多いと成形時の粘度が高
くなり成形性が悪くなることがある。
【００２６】本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に硬
化触媒を配合することができる。この硬化触媒としては
イミダゾールもしくはその誘導体、ホスフィン誘導体、
シクロアミジン誘導体が代表例として挙げられるが、特
に２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイ
ミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチ
ルイミダゾールが好適に用いられる。その配合量は、エ
ポキシ樹脂１００部に対し０．００１〜５部、好ましく
は０．１〜２部である。０．００１部より少ないと短時
間で硬化させることができず、５部より多いと硬化速度
が早すぎて良好な成形品が得られない場合がある。
化触媒を配合することができる。この硬化触媒としては
イミダゾールもしくはその誘導体、ホスフィン誘導体、
シクロアミジン誘導体が代表例として挙げられるが、特
に２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイ
ミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチ
ルイミダゾールが好適に用いられる。その配合量は、エ
ポキシ樹脂１００部に対し０．００１〜５部、好ましく
は０．１〜２部である。０．００１部より少ないと短時
間で硬化させることができず、５部より多いと硬化速度
が早すぎて良好な成形品が得られない場合がある。
【００２７】本発明の組成物には、低応力化のため、例
えば、シリコーンゴムパウダー、シリコーンゲル、有機
樹脂とシリコーンポリマーとのブロックポリマーなどの
シリコーン系の可撓性付与剤を添加することが好まし
い。この場合、二液タイプのシリコーンゴムやシリコー
ンゲルで無機質充填剤表面を処理しても良い。この低応
力化剤の使用量は、全系の０．５〜１０重量％、望まし
くは１〜５重量％であることが好ましい。０．５重量％
より少量では十分な耐衝撃性を与えず、１０重量％より
多量では機械的強度が不十分となる場合がある。
えば、シリコーンゴムパウダー、シリコーンゲル、有機
樹脂とシリコーンポリマーとのブロックポリマーなどの
シリコーン系の可撓性付与剤を添加することが好まし
い。この場合、二液タイプのシリコーンゴムやシリコー
ンゲルで無機質充填剤表面を処理しても良い。この低応
力化剤の使用量は、全系の０．５〜１０重量％、望まし
くは１〜５重量％であることが好ましい。０．５重量％
より少量では十分な耐衝撃性を与えず、１０重量％より
多量では機械的強度が不十分となる場合がある。
【００２８】なお、本発明の組成物には必要に応じ、カ
ルナバワックス、高級脂肪酸、合成ワックス類などの離
型剤、更にシランカップリング剤、酸化アンチモン、リ
ン化合物などを配合しても良い。
ルナバワックス、高級脂肪酸、合成ワックス類などの離
型剤、更にシランカップリング剤、酸化アンチモン、リ
ン化合物などを配合しても良い。
【００２９】本発明の組成物は、上記した各成分を加熱
ロールによる溶融混練、ニーダーによる溶融混練、連続
押し出し機による溶融混練などで製造することができ
る。
ロールによる溶融混練、ニーダーによる溶融混練、連続
押し出し機による溶融混練などで製造することができ
る。
【００３０】本発明のエポキシ樹脂組成物は、各種半導
体装置の封止に用いられるが、特にＢＧＡパッケージの
封止に好適に用いられる。なお、成形方法、封止方法は
公知の方法が採用される。
体装置の封止に用いられるが、特にＢＧＡパッケージの
封止に好適に用いられる。なお、成形方法、封止方法は
公知の方法が採用される。
【００３１】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、無機質
充填剤の充填量を大幅に向上でき、このように多量の充
填剤を配合しても溶融粘度が低く、金線の変形も起こさ
ず、ソルダーマスクとの接着性も優れ、しかも機械的強
度も大きく、ガラス転移温度も高い上、低吸湿性、低線
膨張性を有する硬化物を与えるもので、このエポキシ樹
脂組成物でＢＧＡパッケージを封止しても反り不良が生
じず、特にＢＧＡパッケージの封止用として有効であ
る。また、この硬化物で封止した半導体装置は信頼性の
高いものである。
充填剤の充填量を大幅に向上でき、このように多量の充
填剤を配合しても溶融粘度が低く、金線の変形も起こさ
ず、ソルダーマスクとの接着性も優れ、しかも機械的強
度も大きく、ガラス転移温度も高い上、低吸湿性、低線
膨張性を有する硬化物を与えるもので、このエポキシ樹
脂組成物でＢＧＡパッケージを封止しても反り不良が生
じず、特にＢＧＡパッケージの封止用として有効であ
る。また、この硬化物で封止した半導体装置は信頼性の
高いものである。
【００３２】
【実施例】以下、実施例と比較例を示して本発明を具体
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。
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。
【００３３】［実施例１〜４、比較例１〜５］表１に示
す配合組成に従い、原料を均一に混合した後、９０℃に
設定された２本ロールで均一に溶融混合して９種のエポ
キシ樹脂組成物を得た。
す配合組成に従い、原料を均一に混合した後、９０℃に
設定された２本ロールで均一に溶融混合して９種のエポ
キシ樹脂組成物を得た。
【００３４】これらのエポキシ樹脂組成物について以下
の（イ）〜（ホ）の諸特性を測定した。結果を表２に示
す。 （イ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃、７０
ｋｇ／ｃｍ2の条件で測定した。 （ロ）溶融粘度 島津高化式フローテスターを用い、１７５℃で測定し
た。 （ハ）機械的強度（曲げ強度、曲げ弾性率） ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ
2、成形時間２分の条件で１０×１００×４ｍｍの抗折
棒を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーしたもの
で測定した。 （ニ）ガラス転移温度、膨張係数 １７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件で４
×４×１５ｍｍの試験片を成形し、１８０℃で４時間ポ
ストキュアーしたものを用い、ディラトメーターにより
毎分５℃で昇温させることにより測定した。 （ホ）パッケージの反り量 １７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件でＢ
Ｔレジンを基板としたＢＧＡパッケージ（２０×２０ｍ
ｍ，基板厚み０．２ｍｍ）５個を実施例、及び比較例で
製造したエポキシ樹脂組成物で封止し、１８０℃で４時
間ポストキュアーした。このパッケージを用い反り量を
測定し、２０ミクロン以上を不良とした。また、同時に
成形時における金線変形量を測定し、変形率１５％以上
を不良とした。 （ハ）接着性 ソルダーマスクを被覆したＢＴレジンに直径１５ｍｍ、
高さ５ｍｍの円筒成形品を１７５℃、７０ｋｇ／ｃ
ｍ2、成形時間２分の条件で成形し、１８０℃で４時間
ポストキュアーした後、プッシュプルゲージで成形物と
ソルダーマスクの剥離力を測定した。 （ホ）吸水率 直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの円盤を１７５℃で成形し、１
８０℃で４時間ポストキュアーした後、８５℃／８５％
ＲＨの条件で２４時間放置した後の吸水率を測定した。
の（イ）〜（ホ）の諸特性を測定した。結果を表２に示
す。 （イ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃、７０
ｋｇ／ｃｍ2の条件で測定した。 （ロ）溶融粘度 島津高化式フローテスターを用い、１７５℃で測定し
た。 （ハ）機械的強度（曲げ強度、曲げ弾性率） ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ
2、成形時間２分の条件で１０×１００×４ｍｍの抗折
棒を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーしたもの
で測定した。 （ニ）ガラス転移温度、膨張係数 １７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件で４
×４×１５ｍｍの試験片を成形し、１８０℃で４時間ポ
ストキュアーしたものを用い、ディラトメーターにより
毎分５℃で昇温させることにより測定した。 （ホ）パッケージの反り量 １７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件でＢ
Ｔレジンを基板としたＢＧＡパッケージ（２０×２０ｍ
ｍ，基板厚み０．２ｍｍ）５個を実施例、及び比較例で
製造したエポキシ樹脂組成物で封止し、１８０℃で４時
間ポストキュアーした。このパッケージを用い反り量を
測定し、２０ミクロン以上を不良とした。また、同時に
成形時における金線変形量を測定し、変形率１５％以上
を不良とした。 （ハ）接着性 ソルダーマスクを被覆したＢＴレジンに直径１５ｍｍ、
高さ５ｍｍの円筒成形品を１７５℃、７０ｋｇ／ｃ
ｍ2、成形時間２分の条件で成形し、１８０℃で４時間
ポストキュアーした後、プッシュプルゲージで成形物と
ソルダーマスクの剥離力を測定した。 （ホ）吸水率 直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの円盤を１７５℃で成形し、１
８０℃で４時間ポストキュアーした後、８５℃／８５％
ＲＨの条件で２４時間放置した後の吸水率を測定した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【化５】 ＊＊フェノール樹脂：ＴＤ２０９３（大日本インキ
（株）製，水酸基当量１１０，軟化点１００℃）
（株）製，水酸基当量１１０，軟化点１００℃）
【００３７】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 多春 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７−10966（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−175374（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−339818（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−266921（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−160020（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−62821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−31816（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−25384（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−25385（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−207082（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08G 59/32 C08L 63/00 - 63/10 H01L 23/29
Claims (2)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂と硬化剤と無機質充填剤と
を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、
上記エポキシ樹脂として、下記構造式（１）で示される
グリシジル基を４個有するナフタレン環含有エポキシ樹
脂１００重量部と下記構造式（２）で示されるグリシジ
ル基を３個有するナフタレン環含有エポキシ樹脂１０〜
１５０重量部とを併用すると共に、上記無機質充填剤を
樹脂分の合計量１００重量部に対し５００〜１０００重
量部を配合したことを特徴とする半導体封止用エポキシ
樹脂組成物。 【化１】 （式中、ＯＧはグリシジル基を示す。） - 【請求項２】 請求項１記載のエポキシ樹脂組成物の硬
化物で封止された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29220594A JP3214266B2 (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29220594A JP3214266B2 (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08127636A JPH08127636A (ja) | 1996-05-21 |
| JP3214266B2 true JP3214266B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=17778892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29220594A Expired - Fee Related JP3214266B2 (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214266B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11673164B2 (en) | 2020-07-10 | 2023-06-13 | Nidec Corporation | Vibration motor with movable portion having bearing with flange around a magnet and tactile device |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4581156B2 (ja) * | 1999-05-14 | 2010-11-17 | 株式会社デンソー | 導電性接着剤及びそれを部品接続材料として用いた回路基板 |
| TWI366575B (en) | 2005-03-18 | 2012-06-21 | Dainippon Ink & Chemicals | Epoxy resin composition and cured article thereof, novel epoxy resin and production method thereof, and novel phenol resin |
| JP2006282958A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP4285491B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2009-06-24 | Ｄｉｃ株式会社 | エポキシ樹脂組成物、その硬化物、新規エポキシ樹脂、新規フェノール樹脂、及び半導体封止材料 |
| US8008410B2 (en) | 2006-11-15 | 2011-08-30 | Sumitomo Bakelite Company, Ltd. | Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor and semiconductor device |
-
1994
- 1994-11-01 JP JP29220594A patent/JP3214266B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11673164B2 (en) | 2020-07-10 | 2023-06-13 | Nidec Corporation | Vibration motor with movable portion having bearing with flange around a magnet and tactile device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08127636A (ja) | 1996-05-21 |
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