JP3225745B2 - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
- Publication number
- JP3225745B2 JP3225745B2 JP20139094A JP20139094A JP3225745B2 JP 3225745 B2 JP3225745 B2 JP 3225745B2 JP 20139094 A JP20139094 A JP 20139094A JP 20139094 A JP20139094 A JP 20139094A JP 3225745 B2 JP3225745 B2 JP 3225745B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- resin composition
- epoxy
- moles
- semiconductor device
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動性、硬化性が良好
であると共に、低吸湿性、耐リフロー性に優れた硬化物
を与えるエポキシ樹脂組成物及び該エポキシ樹脂組成物
の硬化物で封止された半導体装置に関する。
であると共に、低吸湿性、耐リフロー性に優れた硬化物
を与えるエポキシ樹脂組成物及び該エポキシ樹脂組成物
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、半導体を封止する際にはエポキシ樹脂組成物が広く
使用されている。ここで用いられるエポキシ樹脂組成物
は、エポキシ樹脂にフェノール等の硬化剤、シリカ等の
無機充填剤を配合したものが一般的であり、このエポキ
シ樹脂組成物をフェノール樹脂組成物等の他の熱硬化性
樹脂組成物と比較した場合、溶融時の粘度が低く、流動
性に富んでいるため、ＬＳＩ、ＩＣ、トランジスター等
の微細なパターンやワイヤー等の損傷を抑え、耐吸湿性
を向上させるのに有効である。
り、半導体を封止する際にはエポキシ樹脂組成物が広く
使用されている。ここで用いられるエポキシ樹脂組成物
は、エポキシ樹脂にフェノール等の硬化剤、シリカ等の
無機充填剤を配合したものが一般的であり、このエポキ
シ樹脂組成物をフェノール樹脂組成物等の他の熱硬化性
樹脂組成物と比較した場合、溶融時の粘度が低く、流動
性に富んでいるため、ＬＳＩ、ＩＣ、トランジスター等
の微細なパターンやワイヤー等の損傷を抑え、耐吸湿性
を向上させるのに有効である。
【０００３】近年、半導体集積装置は集積度が増大傾向
にあり、これに応じてチップ寸法も大きくなりつつあ
る。その一方で、パッケージ寸法は電子機器の小型化、
軽量化の要求に伴い、小型化、薄型化が進んでいる。ま
た、半導体部品を回路基盤へ取り付ける方法も、基盤上
の部品の高密度化や基盤の薄型化のため、半導体部品の
表面実装が幅広く行われるようになってきており、この
表面実装には、半導体装置全体を半田槽に浸漬するか、
あるいは半田の溶解する高温ゾーンを通過させる方法等
が採用されている。
にあり、これに応じてチップ寸法も大きくなりつつあ
る。その一方で、パッケージ寸法は電子機器の小型化、
軽量化の要求に伴い、小型化、薄型化が進んでいる。ま
た、半導体部品を回路基盤へ取り付ける方法も、基盤上
の部品の高密度化や基盤の薄型化のため、半導体部品の
表面実装が幅広く行われるようになってきており、この
表面実装には、半導体装置全体を半田槽に浸漬するか、
あるいは半田の溶解する高温ゾーンを通過させる方法等
が採用されている。
【０００４】しかしながら、半導体装置を表面実装する
際に使用する封止用エポキシ樹脂層が吸湿していると、
半導体装置全体を半田槽に浸漬する時の熱衝撃により、
該封止樹脂層にクラックが発生したり、リードフレーム
やチップと封止樹脂との界面に剥離が生じる原因になる
という問題がある。このようなクラックや剥離は、表面
実装時の熱衝撃でもなり得るが、半導体装置の封止用エ
ポキシ樹脂層が吸湿していることが主な原因であり、こ
のクラックや剥離は半導体装置の信頼性を大きく損なう
という問題がある。しかしながら、実際の作業工程にお
いて、封止用エポキシ樹脂層の吸湿は避けることができ
ないため、低吸湿性のエポキシ樹脂組成物に対する要求
が高まり、種々の試みが行われている。
際に使用する封止用エポキシ樹脂層が吸湿していると、
半導体装置全体を半田槽に浸漬する時の熱衝撃により、
該封止樹脂層にクラックが発生したり、リードフレーム
やチップと封止樹脂との界面に剥離が生じる原因になる
という問題がある。このようなクラックや剥離は、表面
実装時の熱衝撃でもなり得るが、半導体装置の封止用エ
ポキシ樹脂層が吸湿していることが主な原因であり、こ
のクラックや剥離は半導体装置の信頼性を大きく損なう
という問題がある。しかしながら、実際の作業工程にお
いて、封止用エポキシ樹脂層の吸湿は避けることができ
ないため、低吸湿性のエポキシ樹脂組成物に対する要求
が高まり、種々の試みが行われている。
【０００５】かかる取り組みの中で、エポキシ樹脂組成
物に低吸湿性を与えることができたものも見られるが、
このエポキシ樹脂組成物は、ガラス転移温度の低下及び
樹脂強度が不足する等、従来のエポキシ樹脂組成物の持
つ諸特性を失うものであった。
物に低吸湿性を与えることができたものも見られるが、
このエポキシ樹脂組成物は、ガラス転移温度の低下及び
樹脂強度が不足する等、従来のエポキシ樹脂組成物の持
つ諸特性を失うものであった。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
流動性、硬化性が良好であると共に、低吸湿性で、耐リ
フロー性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物及
び該エポキシ樹脂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。
流動性、硬化性が良好であると共に、低吸湿性で、耐リ
フロー性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物及
び該エポキシ樹脂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。
【０００７】
【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、硬化剤及び無機充填剤等を配合してなるエポキ
シ樹脂組成物において、エポキシ樹脂として、下記エポ
キシ樹脂（Ａ），（Ｂ）を併用することが有効であるこ
とを知見した。
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、硬化剤及び無機充填剤等を配合してなるエポキ
シ樹脂組成物において、エポキシ樹脂として、下記エポ
キシ樹脂（Ａ），（Ｂ）を併用することが有効であるこ
とを知見した。
【０００８】
【化２】 （式中、Ｒ1は炭素数１〜５のアルキル基を示し、ｋ，
ｍは各々０〜３の整数を示すが、同時に０となることは
ない。ｎは１〜３０である。）で示され、上記式（１）
においてｎが２のものを３０重量％以上含有すると共
に、エポキシ基のモル数（ａ）と２ｋ＋ｎ×ｍで表され
るＲ1のモル数（ｂ）の比が（ａ）／（ｂ）≦１である
ノボラック型エポキシ樹脂。
ｍは各々０〜３の整数を示すが、同時に０となることは
ない。ｎは１〜３０である。）で示され、上記式（１）
においてｎが２のものを３０重量％以上含有すると共
に、エポキシ基のモル数（ａ）と２ｋ＋ｎ×ｍで表され
るＲ1のモル数（ｂ）の比が（ａ）／（ｂ）≦１である
ノボラック型エポキシ樹脂。
【０００９】（Ｂ）結晶性を持ち、かつメタクレゾール
に３０重量％の濃度で溶解させた場合の２５℃における
粘度が８０ｃｐ以下のエポキシ樹脂。
に３０重量％の濃度で溶解させた場合の２５℃における
粘度が８０ｃｐ以下のエポキシ樹脂。
【００１０】即ち、上記エポキシ樹脂（Ａ），（Ｂ）を
使用することにより、得られるエポキシ樹脂組成物は流
動性、硬化性が良好であり、また、低吸湿性で、耐リフ
ロー性に優れた硬化物を与え、かつ、低吸湿性でありな
がらガラス転移温度の低下がない上、良好な樹脂強度を
有することを知見した。更に、このエポキシ樹脂組成物
を用いて半導体を封止すれば、従来のエポキシ樹脂組成
物使用時よりも高い信頼性を有する半導体装置を製造す
ることができるため、種々の半導体装置の封止用に使用
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。
使用することにより、得られるエポキシ樹脂組成物は流
動性、硬化性が良好であり、また、低吸湿性で、耐リフ
ロー性に優れた硬化物を与え、かつ、低吸湿性でありな
がらガラス転移温度の低下がない上、良好な樹脂強度を
有することを知見した。更に、このエポキシ樹脂組成物
を用いて半導体を封止すれば、従来のエポキシ樹脂組成
物使用時よりも高い信頼性を有する半導体装置を製造す
ることができるため、種々の半導体装置の封止用に使用
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。
【００１１】従って、本発明は、エポキシ樹脂、硬化剤
及び無機充填剤を含有するエポキシ樹脂組成物におい
て、上記エポキシ樹脂（Ａ），（Ｂ）を併用したエポキ
シ樹脂組成物及びこ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を提供する。
及び無機充填剤を含有するエポキシ樹脂組成物におい
て、上記エポキシ樹脂（Ａ），（Ｂ）を併用したエポキ
シ樹脂組成物及びこ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を提供する。
【００１２】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明のエポキシ樹脂組成物において用いるエポキ
シ樹脂は、（Ａ）下記一般式（１）で示され、下記式
（１）においてｎが２のものを３０重量％以上含有する
と共に、エポキシ基のモル数（ａ）と２ｋ＋ｎ×ｍで表
されるＲ1のモル数（ｂ）の比が（ａ）／（ｂ）≦１で
あるノボラック型エポキシ樹脂と、結晶性を持ち、かつ
メタクレゾールに３０重量％の濃度で溶解させた場合の
２５℃における粘度が８０ｃｐ以下のエポキシ樹脂であ
る。
と、本発明のエポキシ樹脂組成物において用いるエポキ
シ樹脂は、（Ａ）下記一般式（１）で示され、下記式
（１）においてｎが２のものを３０重量％以上含有する
と共に、エポキシ基のモル数（ａ）と２ｋ＋ｎ×ｍで表
されるＲ1のモル数（ｂ）の比が（ａ）／（ｂ）≦１で
あるノボラック型エポキシ樹脂と、結晶性を持ち、かつ
メタクレゾールに３０重量％の濃度で溶解させた場合の
２５℃における粘度が８０ｃｐ以下のエポキシ樹脂であ
る。
【００１３】
【化３】 （式中、Ｒ1は炭素数１〜５のアルキル基を示し、ｋ，
ｍは各々０〜３の整数を示すが、同時に０となることは
ない。ｎは１〜３０である。）
ｍは各々０〜３の整数を示すが、同時に０となることは
ない。ｎは１〜３０である。）
【００１４】ここで、（Ａ）のエポキシ樹脂は、上記一
般式（１）中のｎ＝２のものを３０重量％以上含有する
ものであり、これにより従来のノボラック型エポキシ樹
脂やｏ−クレゾールノボラック樹脂に比べ、流動性や硬
化性、高ガラス転移温度等の特性を得ることができる。
これに対し、ｎ＝２が３０重量％未満で、ｎ＞２を多数
含んでいるものを使用すると、硬化性、高ガラス転移温
度は得られても流動性が劣り、また、ｎ＝２が３０重量
％未満で、ｎ＜２を多数含んでいるものを使用すると、
流動性は期待できるが、硬化性や樹脂強度に劣る。ま
た、（Ａ）のエポキシ樹脂は、更に、エポキシ基のモル
数（ａ）と２ｋ＋ｎ×ｍで表されるＲ1のモル数（ｂ）
の比が（ａ）／（ｂ）≦１の範囲、特に（ａ）／（ｂ）
≦０．５の範囲が望ましい。（ａ）／（ｂ）のモル比が
１を超えると低吸湿性を十分に得ることができない。こ
こで、上記条件を満たす（Ａ）のエポキシ樹脂として具
体的には、下記のような化合物を挙げることができる。
般式（１）中のｎ＝２のものを３０重量％以上含有する
ものであり、これにより従来のノボラック型エポキシ樹
脂やｏ−クレゾールノボラック樹脂に比べ、流動性や硬
化性、高ガラス転移温度等の特性を得ることができる。
これに対し、ｎ＝２が３０重量％未満で、ｎ＞２を多数
含んでいるものを使用すると、硬化性、高ガラス転移温
度は得られても流動性が劣り、また、ｎ＝２が３０重量
％未満で、ｎ＜２を多数含んでいるものを使用すると、
流動性は期待できるが、硬化性や樹脂強度に劣る。ま
た、（Ａ）のエポキシ樹脂は、更に、エポキシ基のモル
数（ａ）と２ｋ＋ｎ×ｍで表されるＲ1のモル数（ｂ）
の比が（ａ）／（ｂ）≦１の範囲、特に（ａ）／（ｂ）
≦０．５の範囲が望ましい。（ａ）／（ｂ）のモル比が
１を超えると低吸湿性を十分に得ることができない。こ
こで、上記条件を満たす（Ａ）のエポキシ樹脂として具
体的には、下記のような化合物を挙げることができる。
【００１５】
【化４】
【００１６】
【化５】
【００１７】一方、（Ｂ）のエポキシ樹脂は、メタクレ
ゾールへの溶解状態（２５℃、３０重量％メタクレゾー
ル中）において粘度が８０ｃｐ以下、特に３０〜７５ｃ
ｐのものであり、かつ室温で結晶性を有するものであ
る。ここで、該エポキシ樹脂の同溶解状態における粘度
が８０ｃｐ以下であるとシリカ等の無機充填剤の高充填
化が可能になり、これにより得たエポキシ樹脂組成物は
低吸収率、低線膨張係数となるが、粘度が８０ｃｐを超
えると無機充填剤による高充填化は期待できず、このた
め、上記特性が望めない。また、該エポキシ樹脂におい
て、溶解状態が８０ｃｐ以下であっても室温で結晶性を
持たないものは、作業性や他成分との分散性に劣る。
ゾールへの溶解状態（２５℃、３０重量％メタクレゾー
ル中）において粘度が８０ｃｐ以下、特に３０〜７５ｃ
ｐのものであり、かつ室温で結晶性を有するものであ
る。ここで、該エポキシ樹脂の同溶解状態における粘度
が８０ｃｐ以下であるとシリカ等の無機充填剤の高充填
化が可能になり、これにより得たエポキシ樹脂組成物は
低吸収率、低線膨張係数となるが、粘度が８０ｃｐを超
えると無機充填剤による高充填化は期待できず、このた
め、上記特性が望めない。また、該エポキシ樹脂におい
て、溶解状態が８０ｃｐ以下であっても室温で結晶性を
持たないものは、作業性や他成分との分散性に劣る。
【００１８】上記エポキシ樹脂（Ｂ）として具体的に
は、以下のものを挙げることができ、特に、下記式
（２）のものが好適に用いられる。
は、以下のものを挙げることができ、特に、下記式
（２）のものが好適に用いられる。
【００１９】
【化６】
【００２０】
【化７】
【００２１】本発明において、上述の（Ａ）のエポキシ
樹脂成分と（Ｂ）のエポキシ樹脂成分とは重量比で
（Ａ）／（Ｂ）＝５／５〜９．５／０．５の範囲で使用
することが好ましい。この範囲を逸脱すると硬化性や樹
脂強度を十分に得ることができず、また、高流動性や低
吸湿性を損なうおそれがあり、耐リフロー性に劣る場合
もある。
樹脂成分と（Ｂ）のエポキシ樹脂成分とは重量比で
（Ａ）／（Ｂ）＝５／５〜９．５／０．５の範囲で使用
することが好ましい。この範囲を逸脱すると硬化性や樹
脂強度を十分に得ることができず、また、高流動性や低
吸湿性を損なうおそれがあり、耐リフロー性に劣る場合
もある。
【００２２】また、本発明の組成物には、上記（Ａ）成
分、（Ｂ）成分に加えて、他のエポキシ樹脂を本発明の
効果を損なわない範囲で配合することができる。このよ
うなエポキシ樹脂として、従来公知の１分子中にエポキ
シ基を少なくとも２個以上有するエポキシ樹脂を挙げる
ことができ、具体的にはビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、オルソ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、アリルフェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、置換又
は非置換のトリフェノールアルカン型エポキシ樹脂及び
その重合体、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ジシクロ
ペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型
エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、更に、これらエ
ポキシ樹脂にハロゲン原子を導入したエポキシ樹脂等を
挙げることができる。
分、（Ｂ）成分に加えて、他のエポキシ樹脂を本発明の
効果を損なわない範囲で配合することができる。このよ
うなエポキシ樹脂として、従来公知の１分子中にエポキ
シ基を少なくとも２個以上有するエポキシ樹脂を挙げる
ことができ、具体的にはビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、オルソ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、アリルフェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、置換又
は非置換のトリフェノールアルカン型エポキシ樹脂及び
その重合体、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ジシクロ
ペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型
エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、更に、これらエ
ポキシ樹脂にハロゲン原子を導入したエポキシ樹脂等を
挙げることができる。
【００２３】本発明に使用される硬化剤は、特に制限さ
れるものではなく、使用するエポキシ樹脂に応じて適宜
選択することができる。例えばアミン系硬化剤、酸無水
物系硬化剤、フェノールノボラック型硬化剤、レゾール
型フェノール樹脂、トリフェノールアルカン型樹脂、多
官能型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノ
ール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、フェノー
ルアラルキル樹脂等が挙げられるが、特にナフタレン環
含有フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂が好適
に使用される。具体的には、下記化合物を挙げることが
できる。
れるものではなく、使用するエポキシ樹脂に応じて適宜
選択することができる。例えばアミン系硬化剤、酸無水
物系硬化剤、フェノールノボラック型硬化剤、レゾール
型フェノール樹脂、トリフェノールアルカン型樹脂、多
官能型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノ
ール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、フェノー
ルアラルキル樹脂等が挙げられるが、特にナフタレン環
含有フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂が好適
に使用される。具体的には、下記化合物を挙げることが
できる。
【００２４】
【化８】 （但し、Ｒ1，ｍはそれぞれ前記と同じ意味を示し、ｋ
及びｇは０又は１以上の整数、ｐは１以上の整数であ
る。）
及びｇは０又は１以上の整数、ｐは１以上の整数であ
る。）
【００２５】
【化９】
【００２６】ここで、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の配合量は、フェノール
樹脂全体の１０〜９０％（重量％、以下同様）、特に２
０〜７０％での使用が好ましく、配合量が１０％に満た
ないと低吸湿性が得られない場合があり、９０％を超え
るとガラス転移温度が低下し、耐熱性が劣るおそれがあ
る。
脂、フェノールアラルキル樹脂の配合量は、フェノール
樹脂全体の１０〜９０％（重量％、以下同様）、特に２
０〜７０％での使用が好ましく、配合量が１０％に満た
ないと低吸湿性が得られない場合があり、９０％を超え
るとガラス転移温度が低下し、耐熱性が劣るおそれがあ
る。
【００２７】本発明において、硬化剤の配合量は常用量
であるが、硬化剤としてフェノール樹脂を使用した場
合、全エポキシ樹脂中のエポキシ基の量（ｃ）とフェノ
ール性水酸基の量（ｄ）との比は（ｃ）／（ｄ）＝０．
５〜１．５、特に０．８〜１．２の範囲での配合が好ま
しく、配合比が上記範囲を逸脱すると硬化性、耐クラッ
ク性、吸湿性に劣る場合がある。
であるが、硬化剤としてフェノール樹脂を使用した場
合、全エポキシ樹脂中のエポキシ基の量（ｃ）とフェノ
ール性水酸基の量（ｄ）との比は（ｃ）／（ｄ）＝０．
５〜１．５、特に０．８〜１．２の範囲での配合が好ま
しく、配合比が上記範囲を逸脱すると硬化性、耐クラッ
ク性、吸湿性に劣る場合がある。
【００２８】なお、本発明組成物には硬化触媒を配合す
ることができる。硬化触媒として具体的には、イミダゾ
ール化合物、３級アミン化合物、ホスフィン系化合物、
シクロアミジン化合物等を挙げることができる。これら
の硬化触媒の配合量は特に制限されないが、エポキシ樹
脂及びフェノール樹脂の合計量１００部（重量部、以下
同様）に対して０．２〜５部、特に０．４〜３部を使用
することが好ましい。
ることができる。硬化触媒として具体的には、イミダゾ
ール化合物、３級アミン化合物、ホスフィン系化合物、
シクロアミジン化合物等を挙げることができる。これら
の硬化触媒の配合量は特に制限されないが、エポキシ樹
脂及びフェノール樹脂の合計量１００部（重量部、以下
同様）に対して０．２〜５部、特に０．４〜３部を使用
することが好ましい。
【００２９】更に本発明において使用される無機充填剤
としては、通常エポキシ樹脂組成物に配合されているも
のを使用することができる。具体的には、溶融シリカ、
結晶シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化ケイ素、窒化
アルミ、ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維
等を挙げることができ、特に溶融シリカが好適に採用さ
れる。これら無機充填剤は１種を単独で又は２種以上を
併用して使用してもよく、その配合量は特に制限されな
いが、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計量１００
部に対して１００〜１３００部、特に２００〜９００部
の範囲が好ましい。また、上記無機充填剤の平均粒径、
形状等は特に制限されるものではないが、平均粒径が３
〜１５μｍであるものが好ましく、また、高充填化やチ
ップ表面に対する応力を小さくするため球状のものが好
ましく使用される。この無機充填剤は使用に際し、樹脂
とその表面の結合強度を強くするため、予めシランカッ
プリング剤等で表面処理したものを使用することが好ま
しい。更に、微細シリカ（平均粒径０．５〜３μｍ）を
少量添加すると樹脂強度を更に向上させることができ
る。
としては、通常エポキシ樹脂組成物に配合されているも
のを使用することができる。具体的には、溶融シリカ、
結晶シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化ケイ素、窒化
アルミ、ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維
等を挙げることができ、特に溶融シリカが好適に採用さ
れる。これら無機充填剤は１種を単独で又は２種以上を
併用して使用してもよく、その配合量は特に制限されな
いが、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計量１００
部に対して１００〜１３００部、特に２００〜９００部
の範囲が好ましい。また、上記無機充填剤の平均粒径、
形状等は特に制限されるものではないが、平均粒径が３
〜１５μｍであるものが好ましく、また、高充填化やチ
ップ表面に対する応力を小さくするため球状のものが好
ましく使用される。この無機充填剤は使用に際し、樹脂
とその表面の結合強度を強くするため、予めシランカッ
プリング剤等で表面処理したものを使用することが好ま
しい。更に、微細シリカ（平均粒径０．５〜３μｍ）を
少量添加すると樹脂強度を更に向上させることができ
る。
【００３０】本発明のエポキシ樹脂組成物には必要によ
り各種の添加剤を添加することができる。この場合、添
加剤は用途に応じて適宜選択されるが、例えば熱可塑性
樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、シリコー
ン系の金属塩等の低応力剤、カルナバワックス等のワッ
クス類、ステアリン酸等の脂肪酸やその金属塩等の離型
剤（特に、接着性、離型性の面からカルナバワックスが
好適に用いられる）、カーボンブラック、コバルトブル
ー、ベンガラ等の顔料、酸化アンチモン、ハロゲン化合
物等の難燃化剤、グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン等のシランカップリング剤、アルキルチタネート類
等の表面処理剤、老化防止剤、その他の添加剤の１種又
は２種以上を配合することができる。
り各種の添加剤を添加することができる。この場合、添
加剤は用途に応じて適宜選択されるが、例えば熱可塑性
樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、シリコー
ン系の金属塩等の低応力剤、カルナバワックス等のワッ
クス類、ステアリン酸等の脂肪酸やその金属塩等の離型
剤（特に、接着性、離型性の面からカルナバワックスが
好適に用いられる）、カーボンブラック、コバルトブル
ー、ベンガラ等の顔料、酸化アンチモン、ハロゲン化合
物等の難燃化剤、グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン等のシランカップリング剤、アルキルチタネート類
等の表面処理剤、老化防止剤、その他の添加剤の１種又
は２種以上を配合することができる。
【００３１】本発明のエポキシ樹脂組成物を得るには、
上述した成分の所定量を均一に撹拌、混合する。この場
合、配合順序に特に制限はない。次いで該混合物を予め
７０〜９５℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクス
トルーダー等で混練し、冷却後、粉砕する等の種々の方
法で得ることができる。
上述した成分の所定量を均一に撹拌、混合する。この場
合、配合順序に特に制限はない。次いで該混合物を予め
７０〜９５℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクス
トルーダー等で混練し、冷却後、粉砕する等の種々の方
法で得ることができる。
【００３２】このようにして得られる本発明のエポキシ
樹脂組成物はＳＯＰ、ＳＯＪ、ＴＳＯＰ、ＴＱＦＰ等の
半導体装置の封止用に使用でき、ここで、半導体装置の
封止を行う場合は、従来より採用されている成形法、例
えばトランスファー成形、注型法などを採用して行うこ
とができる。この場合、エポキシ樹脂組成物の成形温度
は１５０〜１８０℃で３０〜１８０秒、ポストキュアー
は１５０〜１８０℃で２〜１６時間行うことが望まし
い。
樹脂組成物はＳＯＰ、ＳＯＪ、ＴＳＯＰ、ＴＱＦＰ等の
半導体装置の封止用に使用でき、ここで、半導体装置の
封止を行う場合は、従来より採用されている成形法、例
えばトランスファー成形、注型法などを採用して行うこ
とができる。この場合、エポキシ樹脂組成物の成形温度
は１５０〜１８０℃で３０〜１８０秒、ポストキュアー
は１５０〜１８０℃で２〜１６時間行うことが望まし
い。
【００３３】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、流動
性、硬化性が良好であると共に、低吸湿性で、耐リフロ
ー性に優れた硬化物を与える。従って、ＩＣ、ＬＳＩ、
トランジスター等のフルモールドパッケージを封止する
と、成形性に優れた信頼性の高い半導体製品を生産性良
く製造できる。
性、硬化性が良好であると共に、低吸湿性で、耐リフロ
ー性に優れた硬化物を与える。従って、ＩＣ、ＬＳＩ、
トランジスター等のフルモールドパッケージを封止する
と、成形性に優れた信頼性の高い半導体製品を生産性良
く製造できる。
【００３４】
【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。なお、以下の例において部はいずれも重量部
を示す。
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。なお、以下の例において部はいずれも重量部
を示す。
【００３５】〔実施例、比較例〕下記に示すエポキシ樹
脂及びフェノール樹脂を表１に示す割合で使用し、硬化
触媒としてトリフェニルホスフィン１部、三酸化アンチ
モン１０部、カルナバワックス１．２部、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン１．５部、カーボンブ
ラック１部、下記に示す溶融球状シリカ（Ｉ）３００
部、溶融球状シリカ（ＩＩ）３００部、溶融球状シリカ
（ＩＩＩ）８０部を熱２本ロールにて均一に溶融混合
し、冷却、粉砕してエポキシ樹脂組成物を得た。
脂及びフェノール樹脂を表１に示す割合で使用し、硬化
触媒としてトリフェニルホスフィン１部、三酸化アンチ
モン１０部、カルナバワックス１．２部、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン１．５部、カーボンブ
ラック１部、下記に示す溶融球状シリカ（Ｉ）３００
部、溶融球状シリカ（ＩＩ）３００部、溶融球状シリカ
（ＩＩＩ）８０部を熱２本ロールにて均一に溶融混合
し、冷却、粉砕してエポキシ樹脂組成物を得た。
【００３６】
【化１０】
【００３７】
【化１１】
【００３８】硬化触媒 １，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７
とフェノールノボラック樹脂（ＴＤ２１３１ 大日本イ
ンキ社製）とを重量比２０／８０の割合で１３０℃，３
０分加熱溶融混合した後、５０μｍ以下に粉砕したも
の。 溶融球状シリカ （Ｉ）比表面積１．４ｍ2／ｇ、平均粒径１５μｍの球
状シリカ （ＩＩ）比表面積２．５ｍ2／ｇ、平均粒径１０μｍの
球状シリカ （ＩＩＩ）比表面積１０ｍ2／ｇ、平均粒径１．０μｍ
の球状シリカ
とフェノールノボラック樹脂（ＴＤ２１３１ 大日本イ
ンキ社製）とを重量比２０／８０の割合で１３０℃，３
０分加熱溶融混合した後、５０μｍ以下に粉砕したも
の。 溶融球状シリカ （Ｉ）比表面積１．４ｍ2／ｇ、平均粒径１５μｍの球
状シリカ （ＩＩ）比表面積２．５ｍ2／ｇ、平均粒径１０μｍの
球状シリカ （ＩＩＩ）比表面積１０ｍ2／ｇ、平均粒径１．０μｍ
の球状シリカ
【００３９】得られた組成物につき、以下の諸試験を行
った。結果を表１に併記する。 （イ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して１７５℃、７０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2の条件で測定した。 （ロ）溶融粘度 島津製作所製の高化式フローテスターを用いて、ノズル
寸法直径１ｍｍ×長さ１０ｍｍ、荷重１０ｋｇ、サンプ
ル量３ｇ、温度１７５℃にてフローレートを測定し、最
低溶融粘度を求めた。 （ハ）曲げ強さ及び曲げ弾性率 ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて１８０℃、７０ｋｇ／ｃｍ
2、成形時間２分の条件で１０×４×１００ｍｍの曲げ
試験片を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした
ものについて室温で測定した。 （ニ）膨張係数、ガラス転移温度 直径４ｍｍ、長さ１５ｍｍの試験片を用いて、ＴＭＡ法
により毎分５℃の速さで昇温したときの値を測定した。 （ホ）接着性 ４２アロイ板に直径１５ｍｍ、高さ５ｍｍの円筒成形品
を１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、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４２アロイ板との剥離量を測
定した。 （ヘ）吸湿後の耐半田クラック性（耐リフロー性） ７×７×０．４ｍｍの大きさのシリコーンチップを１０
×１４×１．４ｍｍの大きさのＱＦＰ用リードフレーム
（４２アロイ）に接着し、これにエポキシ樹脂組成物を
成形条件１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、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。
これを８５℃／８５％ＲＨの雰囲気に４８時間及び７２
時間放置した後、２４０℃の半田浴に３０秒浸漬し、パ
ッケージクラック数／総数を測定した。 （ト）耐湿性 ４ＭＲＡＭチップを２０ピンのＳＯＪフレームに接着
し、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件１７５℃、７
０ｋｇ／ｃｍ2、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。これを１２１℃／１０
０％ＲＨの雰囲気に２４時間放置して吸湿させた後、２
６０℃の半田浴に１０秒浸漬し、更に１２１℃／１００
％ＲＨ雰囲気中に３００時間放置したときのアルミニウ
ム配線断線数／総数を測定した。 （チ）吸水率 成形時間１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、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直
径５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板を１２１℃／１００％Ｒ
Ｈの雰囲気に２４時間放置し、吸水率を測定した。
った。結果を表１に併記する。 （イ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して１７５℃、７０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2の条件で測定した。 （ロ）溶融粘度 島津製作所製の高化式フローテスターを用いて、ノズル
寸法直径１ｍｍ×長さ１０ｍｍ、荷重１０ｋｇ、サンプ
ル量３ｇ、温度１７５℃にてフローレートを測定し、最
低溶融粘度を求めた。 （ハ）曲げ強さ及び曲げ弾性率 ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて１８０℃、７０ｋｇ／ｃｍ
2、成形時間２分の条件で１０×４×１００ｍｍの曲げ
試験片を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした
ものについて室温で測定した。 （ニ）膨張係数、ガラス転移温度 直径４ｍｍ、長さ１５ｍｍの試験片を用いて、ＴＭＡ法
により毎分５℃の速さで昇温したときの値を測定した。 （ホ）接着性 ４２アロイ板に直径１５ｍｍ、高さ５ｍｍの円筒成形品
を１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、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４２アロイ板との剥離量を測
定した。 （ヘ）吸湿後の耐半田クラック性（耐リフロー性） ７×７×０．４ｍｍの大きさのシリコーンチップを１０
×１４×１．４ｍｍの大きさのＱＦＰ用リードフレーム
（４２アロイ）に接着し、これにエポキシ樹脂組成物を
成形条件１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、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。
これを８５℃／８５％ＲＨの雰囲気に４８時間及び７２
時間放置した後、２４０℃の半田浴に３０秒浸漬し、パ
ッケージクラック数／総数を測定した。 （ト）耐湿性 ４ＭＲＡＭチップを２０ピンのＳＯＪフレームに接着
し、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件１７５℃、７
０ｋｇ／ｃｍ2、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。これを１２１℃／１０
０％ＲＨの雰囲気に２４時間放置して吸湿させた後、２
６０℃の半田浴に１０秒浸漬し、更に１２１℃／１００
％ＲＨ雰囲気中に３００時間放置したときのアルミニウ
ム配線断線数／総数を測定した。 （チ）吸水率 成形時間１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、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直
径５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板を１２１℃／１００％Ｒ
Ｈの雰囲気に２４時間放置し、吸水率を測定した。
【００４０】表１の結果より、本発明にかかる特定の構
造を有したエポキシ樹脂を配合したエポキシ樹脂組成物
は、流動性、硬化性が良好であると共に、低吸湿性で、
耐リフロー性に優れた硬化物を与え、特に硬化物の封止
で信頼性の高い半導体装置（実施例１〜４）を得ること
ができることが確認された。
造を有したエポキシ樹脂を配合したエポキシ樹脂組成物
は、流動性、硬化性が良好であると共に、低吸湿性で、
耐リフロー性に優れた硬化物を与え、特に硬化物の封止
で信頼性の高い半導体装置（実施例１〜４）を得ること
ができることが確認された。
【００４１】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/31 (72)発明者 塩原 利夫 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７−216054（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08G 59/20 C08G 59/32 C08L 63/00 - 63/10 H01L 23/29
Claims (3)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填剤を
含有するエポキシ樹脂組成物において、上記エポキシ樹
脂として、（Ａ）下記一般式（１） 【化１】 （式中、Ｒ1は炭素数１〜５のアルキル基を示し、ｋ，
ｍは各々０〜３の整数を示すが、同時に０となることは
ない。ｎは１〜３０である。）で示され、上記式（１）
においてｎが２のものを３０重量％以上含有すると共
に、エポキシ基のモル数（ａ）と２ｋ＋ｎ×ｍで表され
るＲ1のモル数（ｂ）の比が（ａ）／（ｂ）≦１である
ノボラック型エポキシ樹脂と、（Ｂ）結晶性を持ち、か
つメタクレゾールに３０重量％の濃度で溶解させた場合
の２５℃における粘度が８０ｃｐ以下のエポキシ樹脂と
を、上記エポキシ樹脂（Ａ）とエポキシ樹脂（Ｂ）との
重量比（Ａ）／（Ｂ）が５／５〜９．５／０．５である
割合で併用したことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】 エポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填剤を
含有するエポキシ樹脂組成物において、上記エポキシ樹
脂として、（Ａ）下記一般式（１） 【化１２】 （式中、Ｒ1は炭素数１〜５のアルキル基を示し、ｋ，
ｍは各々０〜３の整数を示すが、同時に０となることは
ない。ｎは１〜３０である。）で示され、上記式（１）
においてｎが２のものを３０重量％以上含有すると共
に、エポキシ基のモル数（ａ）と２ｋ＋ｎ×ｍで表され
るＲ1のモル数（ｂ）の比が（ａ）／（ｂ）≦１である
ノボラック型エポキシ樹脂と、（Ｂ）結晶性を持ち、か
つメタクレゾールに３０重量％の濃度で溶解させた場合
の２５℃における粘度が８０ｃｐ以下のエポキシ樹脂
（但し、ビフェニル型エポキシ樹脂を除く）とを併用し
たことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 請求項１又は２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 |
|---|---|---|---|
| JP20139094A JP3225745B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP20139094A JP3225745B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0848753A JPH0848753A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3225745B2 true JP3225745B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=16440297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20139094A Expired - Lifetime JP3225745B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3225745B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4660973B2 (ja) * | 2000-08-28 | 2011-03-30 | 住友ベークライト株式会社 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
-
1994
- 1994-08-03 JP JP20139094A patent/JP3225745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0848753A (ja) | 1996-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2526747B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| KR0181716B1 (ko) | 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치 | |
| KR100191744B1 (ko) | 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치 | |
| JP3334998B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH06102715B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2768088B2 (ja) | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3479812B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2658755B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2658752B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3225745B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3206317B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物の製造法及びエポキシ樹脂組成物 | |
| JP2783116B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH04300915A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2639275B2 (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 | |
| JPH07238147A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2862777B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JP2925905B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JP3611002B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物、その製造方法及び半導体装置 | |
| JPH0952940A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3479817B2 (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3230772B2 (ja) | 半導体封止用樹脂組成物 | |
| JP3093050B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH082940B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH06157725A (ja) | 半導体封止用樹脂組成物 | |
| JPH09148518A (ja) | 樹脂封止性に優れたリードフレーム材および半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070831 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |