JP4930145B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
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Description
また、連続成形性向上への取り組みとしては、離型効果の高い離型剤の適用が提案されている(例えば、特許文献4参照。)が、離型効果の高い離型剤は必然的に樹脂硬化物の表面に浮き出しやすく、連続生産すると樹脂硬化物の外観を著しく汚してしまう欠点があった。樹脂硬化物の外観に優れるエポキシ樹脂組成物として特定の構造を有するシリコーン化合物を添加する手法等が提案されている(例えば、特許文献5、6参照。)が、離型性は不十分で連続成形においてエアベント部分で樹脂が付着してエアベントを塞ぐことにより、未充填等の成形不具合を生じさせる等、連続成形性の低下を引き起こす問題があった。以上より、半田耐熱性、離型性、連続成形性、樹脂硬化物の外観、金型汚れ全ての課題に対応した半導体封止用エポキシ樹脂組成物が求められている。
[1] (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂系硬化剤、(C)ポリカプロラクトン基を有するオルガノポリシロキサン(c1)、及び/又は、ポリカプロラクトン基を有するオルガノポリシロキサン(c1)とエポキシ樹脂との反応生成物(c2)、並びに(D)カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン(d1)、及び/又は、カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン(d1)とエポキシ樹脂との反応生成物(d2)を含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
前記ポリカプロラクトン基を有するオルガノポリシロキサン(c1)が下記式(5)又は式(7)から選ばれるものであり、前記カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン(d1)が下記式(6)又は式(8)から選ばれるものであることを特徴とする半導体
封止用エポキシ樹脂組成物。
である。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明で用いることができる硬化促進剤(E)としては、エポキシ樹脂(A)中のエポキシ基とフェノール樹脂系硬化剤(B)中のフェノール性水酸基との硬化反応の触媒となり得るものを指し、例えばトリブチルアミン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等のアミン系化合物;トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート塩等の有機リン系化合物;2−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。またこれらの硬化促進剤(E)は1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。
本発明の半導体装置の形態としては、特に限定されないが、例えば、デュアル・インライン・パッケージ(DIP)、プラスチック・リード付きチップ・キャリヤ(PLCC)、クワッド・フラット・パッケージ(QFP)、スモール・アウトライン・パッケージ(SOP)、スモール・アウトライン・Jリード・パッケージ(SOJ)、薄型スモール・アウトライン・パッケージ(TSOP)、薄型クワッド・フラット・パッケージ(TQFP)、テープ・キャリア・パッケージ(TCP)、ボール・グリッド・アレイ(BGA)、チップ・サイズ・パッケージ(CSP)等が挙げられる。
上記トランスファーモールドなどの成形方法で封止された半導体装置は、そのまま、或いは80℃から200℃程度の温度で、10分から10時間程度の時間をかけて完全硬化させた後、電子機器等に搭載される。
実施例1
エポキシ樹脂1:下記式(3)で表されるエポキシ樹脂(日本化薬(株)製、NC3000P。エポキシ当量274、軟化点58℃。下記式(3)において、n3の平均値3.8。) 8.00重量部
0.20重量部
溶融球状シリカ(平均粒径21μm) 85.00重量部
カップリング剤(γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン) 0.40重量部
カーボンブラック 0.40重量部
カルナバワックス 0.20重量部
を混合し、熱ロールを用いて、95℃で8分間溶融混練して冷却後粉砕し、エポキシ樹脂組成物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を、以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
スパイラルフロー:低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製、KTS−15)を用いて、EMMI−1−66に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、硬化時間120秒の条件でエポキシ樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。単位はcm。判定基準は70cm未満を不合格、70cm以上を合格とした。
表1及び2の配合に従い、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得て、実施例1と同様にして評価した。結果を表1及び2に示す。
実施例1以外で用いた原材料を以下に示す。
エポキシ樹脂2:ビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、YX−4000。エポキシ当量190g/eq、融点105℃。)
エポキシ樹脂3:オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、EOCN−1020 62。エポキシ当量200g/eq、軟化点62℃。)
フェノール樹脂系硬化剤2:パラキシリレン変性ノボラック型フェノール樹脂(三井化学(株)製、XLC−4L。水酸基当量168g/eq、軟化点62℃。)
また、比較例2は(C)成分を用いていないものであるが、(D)成分の分散が不充分となり、パッケージ表面の外観が悪化し、金型キャビティが汚れる結果となった。
また、比較例3は(D)成分の代わりにポリカプロラクトン基及びカルボキシル基を有さないオルガノポリシロキサン1を用いたものであるが、充分な離型性が得られず、連続成形性が劣る結果となった。
また、比較例4は(C)成分の代わりに、ポリカプロラクトン基及びカルボキシル基を有さないオルガノポリシロキサン1を用いたものであるが、(D)成分の分散が不充分となり、パッケージ表面の外観が悪化し、金型キャビティが汚れる結果となった。
比較例5は、(C)成分、(D)成分をともに用いていないものであるが、離型性が不充分なため、連続成形性が劣る結果となった。
2 ダイボンド材硬化体
3 ダイパッド
4 金線
5 リードフレーム
6 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化体
Claims (2)
- (A)エポキシ樹脂、
(B)フェノール樹脂系硬化剤、
(C)ポリカプロラクトン基を有するオルガノポリシロキサン(c1)、及び/又は、ポリカプロラクトン基を有するオルガノポリシロキサン(c1)とエポキシ樹脂との反応生成物(c2)、
並びに
(D)カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン(d1)、及び/又は、カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン(d1)とエポキシ樹脂との反応生成物(d2)を含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
前記ポリカプロラクトン基を有するオルガノポリシロキサン(c1)が下記式(5)又は式(7)から選ばれるものであり、前記カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン(d1)が下記式(6)又は式(8)から選ばれるものであることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- 請求項1に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体装置。
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