JP5019251B2 - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
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Description
(式中、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基で、互いに同一又は異なっていてもよく、a及びdはそれぞれ0〜3の整数、b及びcはそれぞれ0〜4の整数、mは平均値で正数を示す。)で表されるエポキシ樹脂、(B)下記一般式(2);
(式中、R 5 、R 6 、R 7 、R 8 は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基で、互いに同一又は異なっていてもよく、e及びhはそれぞれ0〜3の整数、f及びgはそれぞれ0〜4の整数、nは平均値で正数を示す。)で表されるフェノール樹脂、(C)硬化促進剤、(D)シリカ、並びに(E)アルミナ及び水酸化アルミニウムを必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、アルミニウム元素含有率が該エポキシ樹脂組成物中、0.25重量%以上5重量%以下であり、前記アルミナ及び水酸化アルミニウムは、平均粒径が1〜25μmであり、粒子径75μm以上の割合が2重量%以下、粒子径64μm以上の割合が20重量%以下であり、平均粒径が25μm以下であるシリカが全シリカ中の70重量%以上を占めることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に用いるシリカ(D)としては、特に制限されず、球状溶融シリカ、破砕状溶融シリカが挙げられる。このうち、球状溶融シリカが最も好適に使用される。これらのシリカは、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。またこれらシリカはカップリング剤により表面処理されていてもよい。シリカの形状としては、流動性改善のためにできるだけ真球状であり、かつ粒度分布がブロードであることが好ましい。
下記の成分をミキサーを用いて混合した後、表面温度が90℃と45℃の2本ロールを用いて混練し、冷却後粉砕して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評価方法で評価した。その結果を第1表に示す。
(ジャパンエポキシレジン(株)製 YX−4000K、エポキシ当量185、融点105℃)
フェノールアラルキル樹脂2;式(3)で表されるフェノール樹脂 5.35重量部
(三井化学(株)製XL−225、軟化点79℃、水酸基当量174)
TPP:トリフェニルホスフィン 0.20重量部
球状溶融シリカB 86.50重量部
(平均粒径11μm、粒径75μm以上の粒子の割合 0.3重量%、粒径64μm以上の粒子の割合 3重量%、比表面積4.8mm2/g)
球状アルミナ 1.50重量部
(平均粒径20μm、粒径75μm以上の粒子の割合 0.2重量%、粒径64μm以上の粒子の割合 5重量%)
γ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン 0.30重量部
カルナバワックス 0.20重量部
カーボンブラック 0.30重量部
スパイラルフロー:低圧トランスファー成形機を用いて、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である。
第1表及び第2表に示す配合とする以外は、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得ると共に、同様の評価方法で評価した。結果を第1表及び第2表に示す。なお、実施例1以外で用いた成分について以下に示す。
アラルキル型エポキシ樹脂:式(4)に示すエポキシ樹脂、軟化点58℃、エポキシ当量272
Br化エポキシ樹脂:日本化薬(株)製、BREN−S、軟化点84℃、水酸基当量273
フェノールノボラック型樹脂:軟化点80℃、水酸基当量104
フェノールアラルキル樹脂1:式(5)に示すフェノール樹脂、軟化点73℃、水酸基当量200
球状溶融シリカA:平均粒径8μm、粒径75μm以上の粒子の割合0.5重量%、粒径64μm以上の粒子の割合1重量%、比表面積5.4m2/g
球状溶融シリカC:平均粒径18μm、粒径75μm以上の粒子の割合0.1重量%、粒径64μm以上の粒子の割合4重量%、比表面積3.0m2/g
球状溶融シリカD:平均粒径30μm、粒径75μm以上の粒子の割合0.8重量%、粒径64μm以上の粒子の割合12重量%、比表面積1.3m2/g
アルミナ:平均粒径20μm、粒径75μm以上の粒子の割合0.5重量%、粒径64μm以上の粒子の割合5重量%、六角平面状結晶品
水酸化アルミニウム:平均粒径3μm、粒径75μm以上の粒子の割合0重量%、粒径64μm以上の粒子の割合0.1重量%
固形シリコーンゴム:ジメチルシリル基を主成分としたオルガノシリコーンゴム架橋物(平均粒径12μm)
液状シリコーンオイル:メチルシリル基側鎖にポリエチレンエーテルならびにポリプロピレンエーテルの重合体がグラフトされ、かつポリエチレンエーテルならびにポリプロピレンエーテルの重合体のメチルシリル基ではない末端がメチル基又はエポキシ基を有し、かつジメチルシリコーン含量が20%のシリコーンオイル
低応力化剤:アクリロニトリル、ブタジエン変性ゴム(アクリロニトリルとブタジエンの変性比率;50:50、平均粒径3μm)
酸化亜鉛:平均粒径0.5μm
水酸化マグネシウム:Mg(OH)2、平均粒径3μm
Claims (9)
- (A)下記一般式(1);
アルミニウム元素含有率が該エポキシ樹脂組成物中、0.25重量%以上5重量%以下であり、前記アルミナ及び水酸化アルミニウムは、平均粒径が1〜25μmであり、粒子径75μm以上の割合が2重量%以下、粒子径64μm以上の割合が20重量%以下であり、
平均粒径が25μm以下であるシリカが全シリカ中の70重量%以上を占めることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 更に、(F)25℃で固形のシリコーンゴム及び/又は25℃で液状のシリコーンオイルをエポキシ樹脂組成物中、0.5重量%以上5%重量以下含有することを特徴とする請求項1記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- 前記エポキシ樹脂は、下記構造式;
- 前記フェノール樹脂は、下記構造式;
- 前記アルミナが、球状アルミナであることを特徴とする請求項1記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- 150℃を超える高温環境下で使用される半導体装置の封止に請求項1の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を使用する方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の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。
- 前記半導体素子は、リードフレーム又は基板に金線で接合されていることを特徴とする請求項8記載の半導体装置。
- 150℃を超える高温環境下で使用されることを特徴とする請求項8記載の半導体装置。
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