JP3377408B2 - 封止用樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
封止用樹脂組成物及び半導体装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、封止用樹脂組成物
に関し、詳しくは、耐吸湿半田性に優れた電子部品、半
導体装置等の封止用の封止用樹脂組成物に関するもので
ある。
に関し、詳しくは、耐吸湿半田性に優れた電子部品、半
導体装置等の封止用の封止用樹脂組成物に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ダイオード、トランジスタ
ー、集積回路等の電気、電子部品や半導体装置等の封止
方法として、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂等によ
る封止方法や、ガラス、金属、セラミック等を用いたハ
ーメチックシール法が採用されているが、近年では信頼
性の向上と共に大量生産可能でありまたコストメリット
のあるエポキシ樹脂を用いた低圧トランスファ成形によ
る樹脂封止が主流を占めている。
ー、集積回路等の電気、電子部品や半導体装置等の封止
方法として、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂等によ
る封止方法や、ガラス、金属、セラミック等を用いたハ
ーメチックシール法が採用されているが、近年では信頼
性の向上と共に大量生産可能でありまたコストメリット
のあるエポキシ樹脂を用いた低圧トランスファ成形によ
る樹脂封止が主流を占めている。
【０００３】このエポキシ樹脂を用いる封止法において
は、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を樹脂成分と
し、かつノボラック型フェノール樹脂を硬化成分とする
樹脂組成物から成る成形材料が最も一般的に使用されて
いる。
は、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を樹脂成分と
し、かつノボラック型フェノール樹脂を硬化成分とする
樹脂組成物から成る成形材料が最も一般的に使用されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＩＣ、ＬＳ
Ｉ、ＶＬＳＩ等の電子部品や半導体装置の高密度化、高
集積化に伴って、封止樹脂の薄肉化のためには、これま
でのエポキシ樹脂組成物では必ずしも満足に対応するこ
とができなくなってきている。例えば、表面実装用デバ
イスにおいては、実装時にデバイス自身が半田に直接浸
漬される等、急激に高温過酷環境下に曝されるため、パ
ッケージクラックの発生が避けられない事態となってい
る。すなわち樹脂成形した後保管中に封止樹脂が吸収し
た水分が、半田成形時等に高温に曝された際に急激に気
化膨張し、封止樹脂がこれに耐えられずにパッケージに
クラックが生じるものである。
Ｉ、ＶＬＳＩ等の電子部品や半導体装置の高密度化、高
集積化に伴って、封止樹脂の薄肉化のためには、これま
でのエポキシ樹脂組成物では必ずしも満足に対応するこ
とができなくなってきている。例えば、表面実装用デバ
イスにおいては、実装時にデバイス自身が半田に直接浸
漬される等、急激に高温過酷環境下に曝されるため、パ
ッケージクラックの発生が避けられない事態となってい
る。すなわち樹脂成形した後保管中に封止樹脂が吸収し
た水分が、半田成形時等に高温に曝された際に急激に気
化膨張し、封止樹脂がこれに耐えられずにパッケージに
クラックが生じるものである。
【０００５】封止用樹脂組成物については、耐熱性、密
着性等の向上等の検討がされ、実際にこれらの特性の改
善がなされているが、これらの特性、殊に低応力性と共
に、上記した通りの耐吸湿半田クラック性については、
いまだ満足できる状況にはない。本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、従来の封止用エポキシ樹脂組
成物の欠点を改善し、耐吸湿半田クラック性の向上を図
ることのできる樹脂封止用の封止用樹脂組成物を提供す
ることを目的とするものである。
着性等の向上等の検討がされ、実際にこれらの特性の改
善がなされているが、これらの特性、殊に低応力性と共
に、上記した通りの耐吸湿半田クラック性については、
いまだ満足できる状況にはない。本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、従来の封止用エポキシ樹脂組
成物の欠点を改善し、耐吸湿半田クラック性の向上を図
ることのできる樹脂封止用の封止用樹脂組成物を提供す
ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含む封
止用樹脂組成物において、ベンゾトリアゾール骨格を有
する非水溶性化合物を、封止用樹脂組成物全量に対して
０．０１〜１重量％含有させると共に、エポキシ樹脂の
少なくとも一部として、下記の一般式（Ｂ）で表される
ビフェニル型エポキシ樹脂（式中Ｒ １ 〜Ｒ ４ は、Ｈ又は
ＣＨ ３ を示す）を用いて成ることを特徴とするものであ
る。
の発明は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含む封
止用樹脂組成物において、ベンゾトリアゾール骨格を有
する非水溶性化合物を、封止用樹脂組成物全量に対して
０．０１〜１重量％含有させると共に、エポキシ樹脂の
少なくとも一部として、下記の一般式（Ｂ）で表される
ビフェニル型エポキシ樹脂（式中Ｒ １ 〜Ｒ ４ は、Ｈ又は
ＣＨ ３ を示す）を用いて成ることを特徴とするものであ
る。
【化３】
【０００７】また本発明の請求項２に記載の発明は、請
求項１の構成に加えて、ベンゾトリアゾール骨格を有す
る非水溶性化合物の少なくとも一部として下記の式
（Ａ）で表される、１、２、３−ベンゾトリアゾールを
用いて成ることを特徴とするものである。
求項１の構成に加えて、ベンゾトリアゾール骨格を有す
る非水溶性化合物の少なくとも一部として下記の式
（Ａ）で表される、１、２、３−ベンゾトリアゾールを
用いて成ることを特徴とするものである。
【０００８】
【化４】
【０００９】
【００１０】
【００１１】また本発明の請求項３に記載の発明は、請
求項１又は２の構成に加えて、メルカプト基を有するシ
ランカップリング剤を含有させて成ることを特徴とする
ものである。また本発明の請求項４に記載の半導体装置
は、請求項１乃至３のいずれかに記載の封止用樹脂組成
物で封止して成ることを特徴とするものである。また本
発明の請求項５に記載の半導体装置は、請求項４の構成
に加えて、銅リードフレームを用いて成ることを特徴と
するものである。
求項１又は２の構成に加えて、メルカプト基を有するシ
ランカップリング剤を含有させて成ることを特徴とする
ものである。また本発明の請求項４に記載の半導体装置
は、請求項１乃至３のいずれかに記載の封止用樹脂組成
物で封止して成ることを特徴とするものである。また本
発明の請求項５に記載の半導体装置は、請求項４の構成
に加えて、銅リードフレームを用いて成ることを特徴と
するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明に係る封止用樹脂組成物は、エポキシ樹
脂、無機充填材、硬化剤を含むものである。本発明は上
記の封止用樹脂組成物にベンゾトリアゾール骨格を有す
る非水溶性化合物を封止用樹脂組成物全量に対して０．
０１〜１重量％含有させるものである。ここでベンゾト
リアゾール骨格を有する非水溶性化合物とは、常温での
水に対する溶解度がおよそ５％以下のものをいう。この
ようにベンゾトリアゾール骨格を有する非水溶性化合物
を封止用樹脂組成物全量に対して０．０１〜１重量％含
有させた封止用樹脂組成物を用いて半導体装置を封止す
ることにより、封止樹脂とリードフレームとの間の密着
性が優れたものとなり、剥離の発生を抑制することがで
きるものであり、また吸湿リフロー後のパッケージクラ
ックの発生を改善することができるものであり、さらに
半導体装置の信頼性を向上することができるものであ
る。なお、封止用樹脂組成物に含有させるベンゾトリア
ゾール骨格を有する非水溶性化合物が封止用樹脂組成物
全量に対して０．０１重量％未満であると、十分な耐リ
フロー性の効果が得られず、また１重量％を超えると、
封止用樹脂組成物の成形性が著しく悪化し、良好な成形
物が得られなくなるものである。
する。本発明に係る封止用樹脂組成物は、エポキシ樹
脂、無機充填材、硬化剤を含むものである。本発明は上
記の封止用樹脂組成物にベンゾトリアゾール骨格を有す
る非水溶性化合物を封止用樹脂組成物全量に対して０．
０１〜１重量％含有させるものである。ここでベンゾト
リアゾール骨格を有する非水溶性化合物とは、常温での
水に対する溶解度がおよそ５％以下のものをいう。この
ようにベンゾトリアゾール骨格を有する非水溶性化合物
を封止用樹脂組成物全量に対して０．０１〜１重量％含
有させた封止用樹脂組成物を用いて半導体装置を封止す
ることにより、封止樹脂とリードフレームとの間の密着
性が優れたものとなり、剥離の発生を抑制することがで
きるものであり、また吸湿リフロー後のパッケージクラ
ックの発生を改善することができるものであり、さらに
半導体装置の信頼性を向上することができるものであ
る。なお、封止用樹脂組成物に含有させるベンゾトリア
ゾール骨格を有する非水溶性化合物が封止用樹脂組成物
全量に対して０．０１重量％未満であると、十分な耐リ
フロー性の効果が得られず、また１重量％を超えると、
封止用樹脂組成物の成形性が著しく悪化し、良好な成形
物が得られなくなるものである。
【００１３】上記の封止用樹脂組成物に含有させるベン
ゾトリアゾール骨格を有する非水溶性化合物としては、
下記の式（Ａ）で表される１、２、３−ベンゾトリアゾ
ール（ＢＴＡ）、下記の式（Ｃ）で表されるトリルトリ
アゾール（ＴＴＡ）、下記の式（Ｄ）で表されるベンゾ
トリアゾール−ＣＯＯＨ（ＢＴＡ−ＣＯＯＨ）等を用い
ることができ、これらは一種単独で用いることができる
他、二種以上を併用することもできるものであるが、特
に１、２、３−ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）を用いる
と、上記封止用樹脂組成物で半導体装置を封止すること
による半導体装置における上記の剥離やパッケージクラ
ックの改善効果を更に向上することができるものであ
る。
ゾトリアゾール骨格を有する非水溶性化合物としては、
下記の式（Ａ）で表される１、２、３−ベンゾトリアゾ
ール（ＢＴＡ）、下記の式（Ｃ）で表されるトリルトリ
アゾール（ＴＴＡ）、下記の式（Ｄ）で表されるベンゾ
トリアゾール−ＣＯＯＨ（ＢＴＡ−ＣＯＯＨ）等を用い
ることができ、これらは一種単独で用いることができる
他、二種以上を併用することもできるものであるが、特
に１、２、３−ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）を用いる
と、上記封止用樹脂組成物で半導体装置を封止すること
による半導体装置における上記の剥離やパッケージクラ
ックの改善効果を更に向上することができるものであ
る。
【００１４】
【化５】
【００１５】本発明に係る封止用樹脂組成物に用いるエ
ポキシ樹脂としては、ｏ−クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタ
ジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹
脂、ブロム含有エポキシ樹脂等を用いることができる。
これらのエポキシ樹脂は一種単独で用いることができる
他、二種以上を併用することもできるものである。
ポキシ樹脂としては、ｏ−クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタ
ジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹
脂、ブロム含有エポキシ樹脂等を用いることができる。
これらのエポキシ樹脂は一種単独で用いることができる
他、二種以上を併用することもできるものである。
【００１６】上記エポキシ樹脂として、特に下記一般式
（Ｂ）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂（式中Ｒ1
〜Ｒ4 は、Ｈ又はＣＨ3 を示す）を用いると、上記封止
用樹脂組成物で半導体装置を封止することによる半導体
装置における上記の剥離やパッケージクラックの改善効
果を更に向上することができるものである。
（Ｂ）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂（式中Ｒ1
〜Ｒ4 は、Ｈ又はＣＨ3 を示す）を用いると、上記封止
用樹脂組成物で半導体装置を封止することによる半導体
装置における上記の剥離やパッケージクラックの改善効
果を更に向上することができるものである。
【００１７】
【化６】
【００１８】また、本発明に係る封止用樹脂組成物に用
いる硬化剤としては、フェノールノボラック、クレゾー
ルノボラック、フェノールアラルキル、ナフトールアラ
ルキル、等の各種多価フェノール化合物あるいはナフト
ール化合物を用いることができる。封止用樹脂組成物中
での硬化剤のエポキシ樹脂に対する当量比は０．５〜
１．５が好ましいものであり、更に好ましくは０．８〜
１．２とするものである。
いる硬化剤としては、フェノールノボラック、クレゾー
ルノボラック、フェノールアラルキル、ナフトールアラ
ルキル、等の各種多価フェノール化合物あるいはナフト
ール化合物を用いることができる。封止用樹脂組成物中
での硬化剤のエポキシ樹脂に対する当量比は０．５〜
１．５が好ましいものであり、更に好ましくは０．８〜
１．２とするものである。
【００１９】また、本発明に係る封止用樹脂組成物に用
いる硬化促進剤としては、トリフェニルホスフィン等の
有機ホスフィン類、ジアザビシクロウンデセン等の三級
アミン類、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミ
ダゾール等のイミダゾール類を用いることができるもの
である。封止用樹脂組成物中の硬化促進剤の配合量は、
エポキシ樹脂に対して０．５〜５重量％とするものであ
るが、この範囲に限るものではなく、硬化促進剤の反応
性を考慮して、目的とする反応時間に応じて適宜選択す
るものである。
いる硬化促進剤としては、トリフェニルホスフィン等の
有機ホスフィン類、ジアザビシクロウンデセン等の三級
アミン類、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミ
ダゾール等のイミダゾール類を用いることができるもの
である。封止用樹脂組成物中の硬化促進剤の配合量は、
エポキシ樹脂に対して０．５〜５重量％とするものであ
るが、この範囲に限るものではなく、硬化促進剤の反応
性を考慮して、目的とする反応時間に応じて適宜選択す
るものである。
【００２０】また、本発明に係る封止用樹脂組成物に用
いる無機充填材としては、溶融シリカ、結晶シリカ、ア
ルミナ、窒化珪素等を用いることができるものである。
封止用樹脂組成物中での無機充填材の配合比は、７０〜
９２重量％とするのが好ましいものである。また、本発
明に係る封止用樹脂組成物には、離型剤としてカルナバ
ワックス、ステアリン酸塩、モンタン酸、カルボキシル
基含有ポリオレフィン等を添加してもよいものである。
いる無機充填材としては、溶融シリカ、結晶シリカ、ア
ルミナ、窒化珪素等を用いることができるものである。
封止用樹脂組成物中での無機充填材の配合比は、７０〜
９２重量％とするのが好ましいものである。また、本発
明に係る封止用樹脂組成物には、離型剤としてカルナバ
ワックス、ステアリン酸塩、モンタン酸、カルボキシル
基含有ポリオレフィン等を添加してもよいものである。
【００２１】また、本発明に係る封止用樹脂組成物に
は、上記の成分の他に、必要に応じて、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン等のカップリング剤や、難燃剤、
着色剤、シリコーン可撓剤等を添加することができるも
のである。特にカップリング剤として、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を有する
シランカップリング剤を用いると、上記封止用樹脂組成
物で半導体装置を封止することによる半導体装置におけ
る上記の剥離やパッケージクラックの改善効果を更に向
上することができるものである。
は、上記の成分の他に、必要に応じて、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン等のカップリング剤や、難燃剤、
着色剤、シリコーン可撓剤等を添加することができるも
のである。特にカップリング剤として、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を有する
シランカップリング剤を用いると、上記封止用樹脂組成
物で半導体装置を封止することによる半導体装置におけ
る上記の剥離やパッケージクラックの改善効果を更に向
上することができるものである。
【００２２】上記のような本発明に係る封止用樹脂組成
物を製造するにあたっては、上記各成分を配合し、ミキ
サー、ブレンダー等で均一に混合した後、ニーダーやロ
ール等で６０〜１２０℃で加熱混練することにより、目
的とする封止用樹脂組成物を得るものである。なお混練
後、必要に応じて冷却固化した後粉砕して粉状粉にして
もよいものである。
物を製造するにあたっては、上記各成分を配合し、ミキ
サー、ブレンダー等で均一に混合した後、ニーダーやロ
ール等で６０〜１２０℃で加熱混練することにより、目
的とする封止用樹脂組成物を得るものである。なお混練
後、必要に応じて冷却固化した後粉砕して粉状粉にして
もよいものである。
【００２３】また、本発明に係る半導体装置は、上記の
封止用樹脂組成物を封止樹脂として用いたものである。
半導体装置の製造は、先ず金属のリードフレーム上の所
定位置に半導体チップをダイボンディングした後、リー
ドフレームの電極と半導体チップに設けたチップ電極と
を、Ａｕ等の細線ワイヤを用いたワイヤボンディング法
等で結線するものである。その後封止樹脂を用いて、ト
ランスファ成形により樹脂封止し、チップ、ワイヤ、及
びその接合部を電気的、機械的に外部環境から保護する
と共に、ユーザーが使い易いようにするものである。こ
のように製造された半導体装置を、配線が形成された基
板上に接続するものであるが、その接続方法にはリード
スルー実装と表面実装の二つの方法を用いることができ
る。リードスルー実装では、予め基板配線の一部にスル
ーホールを設けておき、このスルーホールに半導体装置
のパッケージリードを挿入し、基板の裏面のリードが突
き出た部分を共晶半田を用いたフロー半田付けにより固
定すると共に、基板上の配線に電気的に接続するもので
ある。一方、表面実装では、配線が形成された基板上に
設けられたリード接続部にハンダペーストを印刷塗布し
た後、半導体装置のリードがリード接続部上に位置する
ように所定の位置に半導体装置を基板上に載置し、炉内
を半田融点以上にコントロールしたリフロー炉を通過さ
せて半田接続を行うものである。半導体装置を基板上へ
実装する際、特に表面実装の場合のリフロー工程におい
ては、半導体装置が急激に高温過酷環境下に曝されるた
め、パッケージクラックの発生が避けられない事態とな
っている。すなわち樹脂成形した後保管中に封止樹脂が
吸収した水分が、半田成形時等に高温に曝された際に急
激に気化膨張し、封止樹脂がこれに耐えれずにパッケー
ジにクラックが生じるものである。
封止用樹脂組成物を封止樹脂として用いたものである。
半導体装置の製造は、先ず金属のリードフレーム上の所
定位置に半導体チップをダイボンディングした後、リー
ドフレームの電極と半導体チップに設けたチップ電極と
を、Ａｕ等の細線ワイヤを用いたワイヤボンディング法
等で結線するものである。その後封止樹脂を用いて、ト
ランスファ成形により樹脂封止し、チップ、ワイヤ、及
びその接合部を電気的、機械的に外部環境から保護する
と共に、ユーザーが使い易いようにするものである。こ
のように製造された半導体装置を、配線が形成された基
板上に接続するものであるが、その接続方法にはリード
スルー実装と表面実装の二つの方法を用いることができ
る。リードスルー実装では、予め基板配線の一部にスル
ーホールを設けておき、このスルーホールに半導体装置
のパッケージリードを挿入し、基板の裏面のリードが突
き出た部分を共晶半田を用いたフロー半田付けにより固
定すると共に、基板上の配線に電気的に接続するもので
ある。一方、表面実装では、配線が形成された基板上に
設けられたリード接続部にハンダペーストを印刷塗布し
た後、半導体装置のリードがリード接続部上に位置する
ように所定の位置に半導体装置を基板上に載置し、炉内
を半田融点以上にコントロールしたリフロー炉を通過さ
せて半田接続を行うものである。半導体装置を基板上へ
実装する際、特に表面実装の場合のリフロー工程におい
ては、半導体装置が急激に高温過酷環境下に曝されるた
め、パッケージクラックの発生が避けられない事態とな
っている。すなわち樹脂成形した後保管中に封止樹脂が
吸収した水分が、半田成形時等に高温に曝された際に急
激に気化膨張し、封止樹脂がこれに耐えれずにパッケー
ジにクラックが生じるものである。
【００２４】しかし、本発明では、上記の封止用樹脂組
成物を封止樹脂として用いたために、封止樹脂とリード
フレームとの間の密着性が優れたものとなり、剥離の発
生を抑制することができるものであり、また吸湿リフロ
ー後のパッケージクラックの発生を改善することができ
るものであり、さらに信頼性を向上することができるも
のである。
成物を封止樹脂として用いたために、封止樹脂とリード
フレームとの間の密着性が優れたものとなり、剥離の発
生を抑制することができるものであり、また吸湿リフロ
ー後のパッケージクラックの発生を改善することができ
るものであり、さらに信頼性を向上することができるも
のである。
【００２５】半導体装置のリードフレーム材質として
は、銅、４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金）等が挙げ
られるが、特に銅リードフレームを用いた上記半導体装
置について、上記封止用樹脂組成物を封止樹脂として用
いた場合、銅リードフレームを用いた半導体装置の上記
の剥離やパッケージクラックの改善効果を、著しく向上
することができるものである。ここで、銅リードフレー
ムとは、純粋な銅を用いたものばかりではなく、１９４
アロイ（Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐアロイ）、ＥＦＴＣＥ−６４Ｔ
（Ｃｕ−Ｃｒ−Ｓｎアロイ）等の銅合金材質のものも含
むものである。
は、銅、４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金）等が挙げ
られるが、特に銅リードフレームを用いた上記半導体装
置について、上記封止用樹脂組成物を封止樹脂として用
いた場合、銅リードフレームを用いた半導体装置の上記
の剥離やパッケージクラックの改善効果を、著しく向上
することができるものである。ここで、銅リードフレー
ムとは、純粋な銅を用いたものばかりではなく、１９４
アロイ（Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐアロイ）、ＥＦＴＣＥ−６４Ｔ
（Ｃｕ−Ｃｒ−Ｓｎアロイ）等の銅合金材質のものも含
むものである。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。
（実施例１〜４、比較例１〜４）
封止用樹脂組成物を製造するにあたり、表１に示す各成
分を配合し、ミキサーで均一に混合した後、ロールにて
９０℃で加熱混練し、その後冷却固化したものを粉砕し
て目的の樹脂組成物を得た。
分を配合し、ミキサーで均一に混合した後、ロールにて
９０℃で加熱混練し、その後冷却固化したものを粉砕し
て目的の樹脂組成物を得た。
【００２７】上記の実施例及び比較例の封止用樹脂組成
物について、下記のような試験を行った。 （耐リフロー性評価）１４ｍｍ×２０ｍｍ×２．４ｍｍ
ｔの６０ｐｉｎＱＦＰ（ｑｕａｄ ｆｌａｔｐａｃｋ−
ｔｙｐｅ）パッケージにより評価を行った。なお、上記
ＱＦＰパッケージは銅リードフレームパッケージと４２
アロイリードフレームパッケージの双方を用意した。
物について、下記のような試験を行った。 （耐リフロー性評価）１４ｍｍ×２０ｍｍ×２．４ｍｍ
ｔの６０ｐｉｎＱＦＰ（ｑｕａｄ ｆｌａｔｐａｃｋ−
ｔｙｐｅ）パッケージにより評価を行った。なお、上記
ＱＦＰパッケージは銅リードフレームパッケージと４２
アロイリードフレームパッケージの双方を用意した。
【００２８】上記半導体装置パッケージをトランスファ
成形後、１７５℃で６時間加熱して後硬化させた。その
後、リードフレームのチップ搭載部の裏面（ダイパット
面）を超音波探査装置により観察し、ダイパット面での
封止樹脂の剥離の有無を確認した。その後、８５℃、８
５％ＲＨの条件下で、１６８時間吸湿処理を行った後、
熱風リフロー炉にて２４０℃でリフロー処理を行った。
このパッケージを切断し、断面を実体顕微鏡で観察し
て、クラックの有無を確認した。 （信頼性評価）評価用のアルミニウム回路を形成した素
子をリードフレームに実装した１６ＤＩＰ−ＩＣを、ト
ランスファ成形後、１７５℃で６時間加熱して後硬化さ
せたものを、試験に供した。
成形後、１７５℃で６時間加熱して後硬化させた。その
後、リードフレームのチップ搭載部の裏面（ダイパット
面）を超音波探査装置により観察し、ダイパット面での
封止樹脂の剥離の有無を確認した。その後、８５℃、８
５％ＲＨの条件下で、１６８時間吸湿処理を行った後、
熱風リフロー炉にて２４０℃でリフロー処理を行った。
このパッケージを切断し、断面を実体顕微鏡で観察し
て、クラックの有無を確認した。 （信頼性評価）評価用のアルミニウム回路を形成した素
子をリードフレームに実装した１６ＤＩＰ−ＩＣを、ト
ランスファ成形後、１７５℃で６時間加熱して後硬化さ
せたものを、試験に供した。
【００２９】ＰＣＴ試験は、２ａｔｍ、１２１℃の条件
下で、１０００時間処理を行ったものについて、回路の
断線不良数をカウントして行った。また、ＵＳＰＣＢＴ
試験は８５℃、８５％ＲＨの条件下で、平行した２本の
回路間に２５Ｖの電圧を印加し、５００時間処理を行っ
たものについて、断線、あるいはリーク不良の発生数を
カウントして行った。
下で、１０００時間処理を行ったものについて、回路の
断線不良数をカウントして行った。また、ＵＳＰＣＢＴ
試験は８５℃、８５％ＲＨの条件下で、平行した２本の
回路間に２５Ｖの電圧を印加し、５００時間処理を行っ
たものについて、断線、あるいはリーク不良の発生数を
カウントして行った。
【００３０】上記の試験結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【００３３】表１から判るように、エポキシ樹脂成分と
して、ビフェニル型エポキシ樹脂を用い、硬化剤成分と
してフェノールアラルキル樹脂を用いた封止用樹脂組成
物については、実施例１乃至４のものを比較例２のもの
と比較すると、封止用樹脂で封止した半導体装置の耐リ
フロー性及び信頼性は、封止樹脂にベンゾトリアゾール
骨格を有する非水溶性化合物を配合することにより向上
し、更に、ベンゾトリアゾール骨格を有する非水溶性化
合物として、１、２、３−ベンゾトリアゾールを配合し
た場合や、メルカプト基を有するシランカップリング剤
を配合した場合は、その効果が著しいことが確認でき
た。また、銅リードフレームを用いた半導体装置におい
ては、耐リフロー性の向上の効果が著しいことが確認で
きた。
して、ビフェニル型エポキシ樹脂を用い、硬化剤成分と
してフェノールアラルキル樹脂を用いた封止用樹脂組成
物については、実施例１乃至４のものを比較例２のもの
と比較すると、封止用樹脂で封止した半導体装置の耐リ
フロー性及び信頼性は、封止樹脂にベンゾトリアゾール
骨格を有する非水溶性化合物を配合することにより向上
し、更に、ベンゾトリアゾール骨格を有する非水溶性化
合物として、１、２、３−ベンゾトリアゾールを配合し
た場合や、メルカプト基を有するシランカップリング剤
を配合した場合は、その効果が著しいことが確認でき
た。また、銅リードフレームを用いた半導体装置におい
ては、耐リフロー性の向上の効果が著しいことが確認で
きた。
【００３４】また、実施例１乃至４のものを比較例３、
４のものと比較すると、封止用樹脂で封止した半導体装
置の耐リフロー性及び信頼性は、ベンゾトリアゾール骨
格を有する非水溶性化合物を含む封止樹脂において、エ
ポキシ樹脂成分として、ビフェニル型エポキシ樹脂を用
いることにより向上することが確認できた。
４のものと比較すると、封止用樹脂で封止した半導体装
置の耐リフロー性及び信頼性は、ベンゾトリアゾール骨
格を有する非水溶性化合物を含む封止樹脂において、エ
ポキシ樹脂成分として、ビフェニル型エポキシ樹脂を用
いることにより向上することが確認できた。
【００３５】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に記載の
発明は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含む封止
用樹脂組成物において、ベンゾトリアゾール骨格を有す
る非水溶性化合物を、封止用樹脂組成物全量に対して
０．０１〜１重量％含有させて成るため、この封止樹脂
で半導体装置を封止することにより、封止樹脂とリード
フレームとの間の密着性を優れたものとし、剥離の発生
を抑制することができるものであり、また吸湿リフロー
後のパッケージクラックの発生を改善することができる
ものであり、さらに半導体装置の信頼性を向上すること
ができるものである。また、エポキシ樹脂の少なくとも
一部として、下記の一般式（Ｂ）で表されるビフェニル
型エポキシ樹脂（式中Ｒ １ 〜Ｒ ４ は、Ｈ又はＣＨ ３ を示
す）を用いて成るため、この封止用樹脂組成物で半導体
装置を封止することにより、半導体装置に対する上記の
剥離やパッケージクラックの改善効果を更に向上するこ
とができるものである。
発明は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含む封止
用樹脂組成物において、ベンゾトリアゾール骨格を有す
る非水溶性化合物を、封止用樹脂組成物全量に対して
０．０１〜１重量％含有させて成るため、この封止樹脂
で半導体装置を封止することにより、封止樹脂とリード
フレームとの間の密着性を優れたものとし、剥離の発生
を抑制することができるものであり、また吸湿リフロー
後のパッケージクラックの発生を改善することができる
ものであり、さらに半導体装置の信頼性を向上すること
ができるものである。また、エポキシ樹脂の少なくとも
一部として、下記の一般式（Ｂ）で表されるビフェニル
型エポキシ樹脂（式中Ｒ １ 〜Ｒ ４ は、Ｈ又はＣＨ ３ を示
す）を用いて成るため、この封止用樹脂組成物で半導体
装置を封止することにより、半導体装置に対する上記の
剥離やパッケージクラックの改善効果を更に向上するこ
とができるものである。
【化７】
【００３６】また本発明の請求項２に記載の発明は、請
求項１において、ベンゾトリアゾール骨格を有する非水
溶性化合物の少なくとも一部として、下記の式（Ａ）で
表される、１、２、３−ベンゾトリアゾールを用いて成
るため、この封止用樹脂組成物で半導体装置を封止する
ことにより、半導体装置に対する上記の剥離やパッケー
ジクラックの改善効果を更に向上することができるもの
である。
求項１において、ベンゾトリアゾール骨格を有する非水
溶性化合物の少なくとも一部として、下記の式（Ａ）で
表される、１、２、３−ベンゾトリアゾールを用いて成
るため、この封止用樹脂組成物で半導体装置を封止する
ことにより、半導体装置に対する上記の剥離やパッケー
ジクラックの改善効果を更に向上することができるもの
である。
【００３７】
【化８】
【００３８】
【００３９】
【００４０】また本発明の請求項３に記載の発明は、請
求項１又は２の構成に加えて、メルカプト基を有するシ
ランカップリング剤を含有させて成るため、この封止用
樹脂組成物で半導体装置を封止することにより、半導体
装置に対する上記の剥離やパッケージクラックの改善効
果を更に向上することができるものである。
求項１又は２の構成に加えて、メルカプト基を有するシ
ランカップリング剤を含有させて成るため、この封止用
樹脂組成物で半導体装置を封止することにより、半導体
装置に対する上記の剥離やパッケージクラックの改善効
果を更に向上することができるものである。
【００４１】また本発明の請求項４に記載の半導体装置
は、請求項１乃至３のいずれかに記載の封止用樹脂組成
物で封止して成るため、封止樹脂とリードフレームとの
間の密着性が優れたものとなり、剥離の発生を抑制する
ことができるものであり、また吸湿リフロー後のパッケ
ージクラックの発生を改善することができるものであ
り、さらに信頼性を向上することができるものである。
は、請求項１乃至３のいずれかに記載の封止用樹脂組成
物で封止して成るため、封止樹脂とリードフレームとの
間の密着性が優れたものとなり、剥離の発生を抑制する
ことができるものであり、また吸湿リフロー後のパッケ
ージクラックの発生を改善することができるものであ
り、さらに信頼性を向上することができるものである。
【００４２】また本発明の請求項５に記載の発明は、請
求項４の構成に加えて、リードフレームとして銅リード
フレームを用いて成るため、銅リードフレームを用いた
半導体装置の上記の剥離やパッケージクラックの改善効
果を、著しく向上することができるものである。
求項４の構成に加えて、リードフレームとして銅リード
フレームを用いて成るため、銅リードフレームを用いた
半導体装置の上記の剥離やパッケージクラックの改善効
果を、著しく向上することができるものである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｌ 23/31
(56)参考文献 特開 昭58−198525（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−294765（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−242731（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−272228（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−41290（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−259666（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−298266（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−130374（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08L 63/00 - 63/10
C08G 59/50
C08K 5/3492
H01L 23/29
Claims (5)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含
む封止用樹脂組成物において、ベンゾトリアゾール骨格
を有する非水溶性化合物を、封止用樹脂組成物全量に対
して０．０１〜１重量％含有させると共に、エポキシ樹
脂の少なくとも一部として、下記の一般式（Ｂ）で表さ
れるビフェニル型エポキシ樹脂（式中Ｒ １ 〜Ｒ ４ は、Ｈ
又はＣＨ ３ を示す）を用いて成ることを特徴とする封止
用樹脂組成物。 【化１】 - 【請求項２】 ベンゾトリアゾール骨格を有する非水溶
性化合物の少なくとも一部として下記の式（Ａ）で表さ
れる、１、２、３−ベンゾトリアゾールを用いて成るこ
とを特徴とする請求項１に記載の封止用樹脂組成物。 【化２】 - 【請求項３】 メルカプト基を有するシランカップリン
グ剤を含有させて成ることを特徴とする請求項１又は２
に記載の封止用樹脂組成物。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の封止
用樹脂組成物で封止して成ることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項５】 銅リードフレームを用いて成ることを特
徴とする請求項４に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18996997A JP3377408B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 封止用樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18996997A JP3377408B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 封止用樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1135796A JPH1135796A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3377408B2 true JP3377408B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=16250222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18996997A Expired - Fee Related JP3377408B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 封止用樹脂組成物及び半導体装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3377408B2 (ja) |
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| JP4581456B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2010-11-17 | 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 |
| JP5179701B2 (ja) * | 2004-11-24 | 2013-04-10 | 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 |
| JP2006176555A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2007138128A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-06-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP4956982B2 (ja) * | 2005-12-13 | 2012-06-20 | 住友ベークライト株式会社 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP5014945B2 (ja) * | 2007-10-17 | 2012-08-29 | シャープ株式会社 | 半導体装置 |
| JP5250801B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2013-07-31 | 日東電工株式会社 | 半導体封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
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| JP6528801B2 (ja) * | 2017-06-05 | 2019-06-12 | 日立化成株式会社 | 素子封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置 |
| JP6915580B2 (ja) * | 2018-04-09 | 2021-08-04 | 信越化学工業株式会社 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP18996997A patent/JP3377408B2/ja not_active Expired - Fee Related
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