JP3358447B2 - 封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
封止用エポキシ樹脂組成物Info
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
るのに用いられるエポキシ樹脂組成物に関する。
ケージでは、リードフレームの放熱部を覆う封止樹脂成
形品の肉厚は、熱放散性を良くするため、ますます薄肉
化の傾向にある。また、半導体パッケージに使用するリ
ードフレームについても熱抵抗を小さくするためNiメ
ッキをする傾向がある。Niメッキを施したリードフレ
ームは封止樹脂との密着性が劣るため、Niメッキした
リードフレームを使用した場合、成形時にフクレが発生
し、熱放散性が低下するという問題があった。
方法として、アミノシラン系カップリング剤を無機充填
剤に添加する方法があるが、この方法では成形時の流動
性が低下し、充填不良が生じる問題と、連続して成形を
続行する際に成形金型からの離型性が低下する問題があ
った。
鑑みてなされたものであって、本発明の目的とするとこ
ろは、成形時の流動性が低下する問題、及び連続して成
形を続行した際に成形金型からの離型性が低下するとい
う問題を生じることなしに、リードフレームとの密着性
の向上を達成できる封止用エポキシ樹脂組成物を提供す
ることにある。
封止用エポキシ樹脂組成物は、(A)無機充填材と、
(B)1分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ
樹脂と、(C)1分子中にフェノール性水酸基を1個以
上有するフェノール樹脂からなる硬化剤と、(D)フェ
ノールノボラック樹脂にオルガノポリシロキサンを反応
させたシリコーン変性フェノール樹脂と、(E)離型剤
を配合してなる封止用エポキシ樹脂組成物であって、前
記離型剤がアミノシラン系カップリング剤とワックスの
合計量に対しアミノシラン系カップリング剤を5〜30
重量%配合してアミノシラン系カップリング剤とワック
スを反応させた離型剤であることを特徴とする 本発明の請求項2に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、
請求項1記載の封止用エポキシ樹脂組成物において、離
型剤が、100〜120℃に加熱して溶融させたワック
スにアミノシラン系カップリング剤を添加し、10〜3
0分攪拌して反応させて得た離型剤であることを特徴と
する。
脂組成物は、請求項1又は請求項2記載の封止用エポキ
シ樹脂組成物において、半導体封止用エポキシ樹脂組成
物全体中の離型剤の配合割合が0.1〜1.0重量%で
あることを特徴とする。
アミノシラン系カップリング剤とワックスを予め特定の
配合比率で配合し、反応させて、いわゆるインテグラル
ブレンド化した離型剤を配合するので、それらを反応さ
せることなく配合した場合に比べ、成形時の流動性が低
下する問題、及び連続して成形を続行した際に成形金型
からの離型性が低下するという問題を生じさせることな
しに、リードフレームとの密着性の向上を達成できるよ
うになった。
物は、(A)無機充填材と、(B)1分子中にエポキシ
基を2個以上有するエポキシ樹脂と、(C)1分子中に
フェノール性水酸基を1個以上有するフェノール樹脂か
らなる硬化剤と、(D)フェノールノボラック樹脂にオ
ルガノポリシロキサンを反応させたシリコーン変性フェ
ノール樹脂と、(E)アミノシラン系カップリング剤と
ワックスを反応させた離型剤を配合してなるものであ
る。無機充填材(A)については、特に限定はなく、例
えば溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ等が例示でき
る。無機充填材(A)の配合割合については特に限定は
ないが、半導体封止用エポキシ樹脂組成物全体に対し、
60〜95重量%の範囲内であることが、高熱伝導性や
低熱膨張率という性能を確保するためには好ましい。1
分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂
(B)としては、特に限定するものではないが、例えば
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール
A型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等が例示
でき、これらを単独で用いても、2種類以上を併用して
もよい。1分子中にフェノール性水酸基を1個以上有す
るフェノール樹脂からなる硬化剤(C)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、ジシクロペンタジエンとフェノールの共重合体等が
例示できる。その配合量としては、エポキシ樹脂に対し
当量比で0.1〜10の範囲で配合するのが好ましい。
脂(D)は、フェノールノボラック樹脂に、アルキレン
基、ビニル基等の有機基とSi−O−Si結合とを有す
るシリコーン化合物であるオルガノポリシロキサンを反
応させて得られたものであり硬化物の耐クラック性を優
れたものとするため配合する。その配合割合については
特に限定はなく、所望する耐クラック性及び機械的な強
度が得られる範囲で適宜選定すればよいが、通常、封止
用エポキシ樹脂組成物全体に対し0.1〜5重量%の範
囲内で配合することが好ましい。
アミノシラン系カップリング剤とワックスを反応させた
離型剤(E)を配合する。アミノシラン系カップリング
剤としては、アミノ基を有するシラン系カップリング剤
であればよく特に限定はない。ここでいうワックスは脂
肪酸のエステル類を含有する物質であり、具体的には天
然カルナバ等の植物ロウが例示できる。この離型剤はア
ミノシラン系カップリング剤とワックスの合計量に対し
アミノシラン系カップリング剤を5〜30重量%配合し
てアミノシラン系カップリング剤とワックスを反応させ
た離型剤である。アミノシラン系カップリング剤の配合
割合が5重量%未満では、リードフレームとの密着性の
向上効果が不十分となり、30重量%を越えると成形時
の流動性が低下する問題、及び連続して成形を続行した
際に成形金型からの離型性が低下するという問題を生じ
やすくなる。そして、アミノシラン系カップリング剤と
ワックスの反応条件は各原料によって最適な条件で行え
ばよいが、100〜120℃に加熱して溶融させたワッ
クスにアミノシラン系カップリング剤を添加し、10〜
30分攪拌して反応させるようにすると、本発明の目的
を十分に達成できる離型剤が得られるので望ましい。さ
らに離型剤(E)は半導体封止用エポキシ樹脂組成物全
体中に0.1〜1.0重量%で配合されていることが本
発明の目的を達成するためには好ましい。
必要に応じて、硬化促進剤、難燃剤等を添加することが
できる。また、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、
各原料を所定の配合量で配合し、ミキサー等によって均
一に混合した後、さらに、ロール、ニーダ等によって混
練し、その後冷却、粉砕する等の方法で製造することが
できる。
説明する。
ノシラン系カップリング剤(化学名γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン)を加え、20分間反応させ、冷却
して離型剤(a〜d)を得た。天然カルナバとアミノシ
ラン系カップリング剤の重量での配合割合を下記に示
す。 ・離型剤a:天然カルナバ/カップリング剤=95/5 ・離型剤b:天然カルナバ/カップリング剤=70/3
0 ・離型剤c:天然カルナバ/カップリング剤=98/2 ・離型剤d:天然カルナバ/カップリング剤=60/4
0
料を配合し、ミキサーで混合し、次いで加熱ロールで混
練し、冷却粉砕して封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
なお、各原料の詳細を下記に示す。 ・無機充填剤:溶融シリカ(龍森社製、品番3K−S) ・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(住友化学工業社製、品番ESCN195
XL) ・硬化剤:フェノールノボラック樹脂(荒川化学工業社
製、商品名タマノル752) ・シリコーン変性フェノール樹脂: フェノールノボラ
ック樹脂(荒川化学工業社製、商品名タマノル752)
70重量部を120〜130℃で溶融し、この中にアル
キレン基含有オルガノポリシロキサン(東レダウコーニ
ングシリコーン社製、品番SF8421EG)25重量
部とハイドロジェンシリコーン(東芝シリコーン社製、
品番TSE3032(B))5重量部を添加、混合して
反応させたシリコーン変性フェノール樹脂 ・臭素化エポキシ樹脂(難燃剤):テトラブロモビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂(住友化学工業社製、品番E
SB400T) ・硬化促進剤:2−フェニルイミダゾール
施例1〜4及び比較例1〜4)について、成形時の流動
性を示す特性であるスパイラルフロー(170℃におけ
る)をEMI規格に準じた方法で測定し、その結果を表
1に示した。また、各封止用エポキシ樹脂組成物の17
0℃におけるゲルタイムをキュラストメーター(JCR
社製)を用いて測定し、その結果を表1に示した。ま
た、各封止用エポキシ樹脂組成物の150℃における溶
融粘度を高化式フローテスターを用いて測定し、その結
果を表1に示した。
着性(Niメッキを施したリードフレームと封止樹脂と
の密着性)、金型離型性、半導体パッケージの成形時の
フクレ発生の有無及び連続成形時の離型性について、下
記の評価方法で評価し、得られた結果を表1に示した。
属板の表面に、直径11.3mm、高さ10mmのプリ
ン型の成形物を金型温度170℃で90秒成形して形成
し、次いで175℃で6時間、後硬化して評価用サンプ
ルとする。この評価用サンプルのNiメッキ面への密着
力をプッシュプルゲージを用いて測定し、密着性を評価
する。
れた金属板の表面に、直径11.3mm、高さ10mm
のプリン型の成形物を金型温度170℃で90秒成形し
て形成し評価用サンプルとする。この評価用サンプルの
Crメッキ面への密着力をプッシュプルゲージを用いて
測定し、金型離型性を評価する。
を施したリードフレームに半導体素子を接着した後、成
形してTO220F型評価用半導体パッケージを得る。
この評価用半導体パッケージの外観を目視で観察し、フ
クレ発生の有無を評価する。
キを施したリードフレームに半導体素子を接着した後、
成形してTO220F型評価用半導体パッケージを得
る。この成形を連続して行った時点での金型からの離型
性を、良好、金型汚れ有り、離型不良の3段階に分けて
評価する。
形時の流動性が低下することなく、また連続して成形を
続行した際に成形金型からの離型性が低下することもな
く、Niメッキを施したリードフレームとの密着性の向
上が達成できていることが確認された。
れば、成形時の流動性が低下することなく、また連続し
て成形を続行した際に成形金型からの離型性が低下する
こともなく、リードフレームとの密着性の向上した封止
品を得ることが可能となる。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)無機充填材と、(B)1分子中に
エポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂と、(C)1
分子中にフェノール性水酸基を1個以上有するフェノー
ル樹脂からなる硬化剤と、(D)フェノールノボラック
樹脂にオルガノポリシロキサンを反応させたシリコーン
変性フェノール樹脂と、(E)離型剤を配合してなる封
止用エポキシ樹脂組成物であって、前記離型剤がアミノ
シラン系カップリング剤とワックスの合計量に対しアミ
ノシラン系カップリング剤を5〜30重量%配合してア
ミノシラン系カップリング剤とワックスを反応させた離
型剤であることを特徴とする封止用エポキシ樹脂組成
物。 - 【請求項2】 離型剤が、100〜120℃に加熱して
溶融させたワックスにアミノシラン系カップリング剤を
添加し、10〜30分攪拌して反応させて得た離型剤で
あることを特徴とする請求項1記載の封止用エポキシ樹
脂組成物。 - 【請求項3】 半導体封止用エポキシ樹脂組成物全体中
の離型剤の配合割合が0.1〜1.0重量%であること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の封止用エポキ
シ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16584096A JP3358447B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16584096A JP3358447B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH107771A JPH107771A (ja) | 1998-01-13 |
JP3358447B2 true JP3358447B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=15820004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16584096A Expired - Lifetime JP3358447B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3358447B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4742414B2 (ja) * | 2000-10-04 | 2011-08-10 | 住友ベークライト株式会社 | 半導体装置 |
JP2007194425A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Nitto Denko Corp | タブレット状半導体封止材料およびその製法ならびにそれを用いた半導体装置 |
-
1996
- 1996-06-26 JP JP16584096A patent/JP3358447B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH107771A (ja) | 1998-01-13 |
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