JP3863150B2 - エポキシ樹脂組成物および半導体装置 - Google Patents
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Description
すなわち、ビフェニル型等の結晶性のエポキシ樹脂はその融点の高さから100℃以上の高温で混練しなければならないが、その反面、一旦溶融すると低粘度のために混練時のトルクがかかりにくいなど、製造が困難であった。そして、混練温度が高すぎると混練時に硬化を開始してしまうため、成形性が不良となり、逆に、混練温度が低すぎたり、トルクが十分にかからない場合には、硬化物の機械強度が低下するという欠点があった。機械強度が低下すると、半導体パッケージを組立てる際のリードカット・曲げ工程において口開きが発生したり、パッケージにワレやカケが発生する。
で示される硫黄元素含有エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂硬化剤、(C)次式(9)
で示される化合物を含む融点または軟化点が70〜150℃の脂肪族アミン化合物および(D)無機充填剤を含有することを特徴とする。
下記に示すエポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、アミン化合物、並びに、平均粒径20μm、最大粒径100μm以下の溶融球状シリカ粉末(龍森社製 商品名MSR-2212)、シランカップリング剤としてγ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、離型剤としてエステルワックス(クラリアントジャパン社製 商品名リコワックスE)、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィンおよび着色剤としてカーボンブラックを用い、表1および表2に示す配合割合でエポキシ樹脂組成物を製造した。
(新日鐵化学社製 商品名ESLV-120、エポキシ当量242、軟化点120℃)
エポキシ樹脂B:式(11)で示す硫黄元素含有エポキシ樹脂
(新日鐵化学社製 商品名GK-4250、エポキシ当量166、軟化点45℃)
エポキシ樹脂C:式(2)で示すo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(住友化学社製 商品名ESCN-195XL、エポキシ当量195)
エポキシ樹脂D:式(4)で示すナフタレン4官能エポキシ樹脂
(大日本インキ化学工業社製 商品名EXA-4700、エポキシ当量163)
エポキシ樹脂E:下記式(12)で示すビフェニル型エポキシ樹脂
(ジャパンエポキシ社製 商品名YX-4000H、エポキシ当量193)
フェノール樹脂硬化剤A:前記一般式(6)で示すフェノールキシレン樹脂
(三井化学社製 商品名XLC-4L、水酸基当量170、軟化点65℃)
フェノール樹脂硬化剤B:式(4)で示すビフェニル骨格含有フェノール樹脂
(明和化成社製 商品名MEH-7851、水酸基当量200、軟化点74℃)
アミン化合物A:常温で固形の脂肪族アミン化合物
(富士化成社製 商品名FXR-1020、軟化点120℃)
アミン化合物B:常温で固形の脂肪族アミン化合物
(富士化成社製 商品名FXR-1030、軟化点140℃)
アミン化合物C:4,4′−メチレンジアニリンのエポキシ樹脂付加物
(東都化成社製 商品名TH-1000、エポキシ当量195)
[熱膨張係数およびガラス転移温度]
エポキシ樹脂組成物を175℃、120秒間の条件でトランスファー成形し、次いで175℃、4時間の後硬化を行い、得られた硬化物から試験片を作製し、熱機械分析装置により測定した。
[曲げ強さ]
JIS-K-6911に準拠して測定した。
[密着力]
大気中で150℃、1時間ベークした銅フレーム(神戸製鋼社製 商品名KLF-1)上に、エポキシ樹脂組成物を175℃、120秒間の条件でモールド成形(接着面2mm×2mm)し、常温まで冷却した後に、せん断方向の密着力を測定した。
[難燃性]
エポキシ樹脂組成物を175℃、120秒間の条件でトランスファー成形し、次いで175℃、4時間の後硬化を行って120mm×12mm×0.8mmの硬化物を得、UL-94耐炎性試験規格に基づく燃焼試験を行った。
[耐湿信頼性]
20℃、50%RHで24時間放置後のエポキシ樹脂組成物を用いて、銅フレーム(神戸製鋼社製 商品名KLF-1)に接着した2本のアルミニウム配線を有するシリコンチップを、175℃、90秒間のトランスファー成形および175℃で8時間の後硬化により封止した後、得られた成形品に、30℃、60%RH、100時間の吸湿処理を行い、250℃の半田浴に10秒間浸漬した。その後、127℃、2.5atm(約0.25MPa)の飽和水蒸気中で耐湿性試験(PCT)を行い、アルミニウム腐蝕による50%断線不良が発生するまでの時間を測定し、100時間、200時間、400時間および600時間後の不良発生率を調べた(試料数20個)。
Claims (7)
- (A)成分のエポキシ樹脂が、前記硫黄元素含有エポキシ樹脂とともに非結晶性エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。
- 前記硫黄元素含有エポキシ樹脂の少なくとも一部と、前記非結晶性エポキシ樹脂の少なくとも一部が、予め溶融混練されていることを特徴とする請求項2記載のエポキシ樹脂組成物。
- ハロゲン系難燃剤を実質的に含まないことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。
- 請求項1乃至6のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物によって半導体素子が封止されてなることを特徴とする半導体装置。
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