JP5245044B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 - Google Patents
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Description
A:エポキシ樹脂
B:下記b1成分およびb2成分を含み、b1成分およびb2成分の重量比率が、b1/b2=5/95〜25/75であるシリコーン混合物
b1:重量平均分子量が600〜900であり、両末端にアミノ基を有するシリコーン化合物
b2:重量平均分子量が10000〜20000であり、両末端にアミノ基を有するシリコーン化合物
C:フェノール樹脂
D:硬化促進剤
E:下記e1成分およびe2成分を含む無機質充填剤
e1:結晶性シリカ
e2:溶融シリカ
A:エポキシ樹脂
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C:フェノール樹脂
D:硬化促進剤
E:下記e1成分およびe2成分を含む無機質充填剤
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A:エポキシ樹脂
B:下記b1成分およびb2成分を含み、b1成分およびb2成分の重量比率が、b1/b2=5/95〜25/75であるシリコーン混合物
b1:重量平均分子量が600〜900であり、両末端にアミノ基を有するシリコーン化合物
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C:フェノール樹脂
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E:下記e1成分およびe2成分を含む無機質充填剤
e1:結晶性シリカ
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b1:重量平均分子量が600〜900であり、両末端にアミノ基を有するシリコーン化合物
b2:重量平均分子量が10000〜20000であり、両末端にアミノ基を有するシリコーン化合物
B成分を用いることにより、パッシベーション膜のクラックを抑制しつつ、成形性に優れた樹脂封止が可能となる。
e1:結晶性シリカ
e2:溶融シリカ
e1成分およびe2成分を併用することにより、熱伝導性を維持しつつ流動性に優れたエポキシ樹脂組成物とすることが可能となる。
f1:アミドワックス
f2:エステルワックス
〔エポキシ樹脂〕
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成社製、KI−3000。軟化点70℃、エポキシ当量105)
〔シリコーン化合物X(前記b1成分に相当)〕
アミノ基含有ポリジメチルシロキサン(旭化成ワッカーシリコーン社製、L655。重量平均分子量800)
〔シリコーン化合物Y(前記b2成分に相当)〕
アミノ基含有ポリジメチルシロキサン(旭化成ワッカーシリコーン社製、L652。重量平均分子量12000)
〔シリコーン化合物Z〕
アミノ基含有ポリジメチルシロキサン(東レダウコーニング社製、SF−8417。重量平均分子量25000)
〔シリコーン変性エポキシ樹脂I〜V〕
表1に示した割合で、エポキシ樹脂、シリコーン化合物Xおよびシリコーン化合物Yを220℃にて2時間加熱撹拌することにより反応させて、シリコーン変性エポキシ樹脂I〜Vを得た。
〔フェノール樹脂〕
フェノールノボラック樹脂(群栄化学工業社製、GS−180。水酸基当量109、軟化点70℃)
〔硬化促進剤〕
1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセン−7
〔無機質充填剤X(前記e1成分に相当)〕
平均粒径30μm、最大粒径128μmの結晶性シリカ粉末(電気化学工業社製、FB−9454)
〔無機質充填剤Y(前記e2成分に相当)〕
平均粒径15μm、最大粒径128μmの溶融シリカ粉末(電気化学工業社製、FB−9454FC)
〔無機質充填剤Z(前記e2成分に相当)〕
平均粒径22μm、最大粒径128μmの溶融シリカ粉末(電気化学工業社製、FB−820)
〔離型剤X(前記f1成分に相当)〕
アミドワックス(花王社製、カオーワックス EB−FF)
〔離型剤Y(前記f2成分に相当)〕
モンタン酸部分ケン化エステルワックス(クラリアント社製、Licowax(登録商標) OP)
〔離型剤Z(前記f2成分に相当)〕
カルナバワックス
後記の表2および表3に示す各成分を、同表に示す割合で配合し、ロール混練機を用いて100℃、3分間溶融混練してエポキシ樹脂組成物を作製した。
得られたエポキシ樹脂組成物を用いて175℃で120秒、銅製の80ピンQFP用リ−ドフレ−ムを用いトランスファ−成型し175℃で5時間後硬化して半導体装置を作製した。チップは7.5mm×7.5mm×厚み0.37mm、パッケ−ジは14mm×20mm×厚み2.7mmであり、ポリイミドのパッシベーション膜を有する。
得られた半導体装置の外観を目視し、パッケージに曇りがあるものを×、ないものを○とし、評価した。結果を表2および表3に示す。
〔パッシベーション膜クラック抑制〕
得られた半導体装置を、−65℃で5分間、150℃で5分間の熱サイクルを1000回繰り返し、目視によりパッシベーション膜にクラックの発生が認められたものを×とし、目視ではクラックは見られないが超音波探傷機で剥離が認められたものを△、いずれも変化の認められなかったものを○とし、評価した。結果を表2および表3に示す。
〔熱伝導性〕
得られたエポキシ樹脂組成物を用いて、175℃で2分間のトランスファー成形後、乾燥機内で、175℃で5時間後硬化して、直径50mm×厚さ1mmの円板状試験片となる成形物を作製した。この成形物の熱伝導率を、熱伝導率測定装置(KEMTHERMOQTM−D3、京都電子工業社製)を用いて測定した。そして、熱伝導率が2.5以上のものを◎、2.0以上2.5未満のものを○、1.5以上2.0未満のものを△、1.5未満のものを×として評価した。結果を表2および表3に示す。
〔流動性〕
スパイラルフロー測定用金型を用い、175±5℃,120秒,70kg/cm 2 の条件でEMMI 1−66の方法に準じて、スパイラルフロー値(cm)を測定した。スパイラルフロー値が120cm以上のものを◎、100cm以上120cm未満のものを○、100cm未満のものを×とし、評価した。結果を表2および表3に示す。
〔金型離型性〕
まず、図1に示すような3層構造(上型1,中型2,下型3)の成形型を用いて、175℃×60秒の条件で成形を行い、エポキシ樹脂組成物硬化体における離型時の荷重を測定した。図1において、4はカル、5はスプルー、6はランナー、7はキャビティーである。離型時の荷重の測定は、図2に示すように、成形型の中型2を支持台8上に載置し、プッシュプルゲージ9を用いて上方から中型2内のエポキシ樹脂組成物硬化体10を脱型した。このときの荷重値を測定した。荷重値が14.7N未満のものを◎、14.7以上19.6N未満のものを○、19.6N以上のものを×とし、評価した。結果を表2および表3に示す。
2 中型
3 下型
4 カル
5 スプルー
6 ランナー
7 キャビティー
8 支持台
9 プッシュプルゲージ
10 エポキシ樹脂組成物硬化体
Claims (6)
- 下記A〜E成分を含有する、半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
A:エポキシ樹脂
B:下記b1成分およびb2成分を含み、b1成分およびb2成分の重量比率が、b1/b2=5/95〜25/75であるシリコーン混合物
b1:重量平均分子量が600〜900であり、両末端にアミノ基を有するシリコーン化合物
b2:重量平均分子量が10000〜20000であり、両末端にアミノ基を有するシリコーン化合物
C:フェノール樹脂
D:硬化促進剤
E:下記e1成分およびe2成分を含む無機質充填剤
e1:結晶性シリカ
e2:溶融シリカ - 下記A成分とB成分を反応させて得られるシリコーン変性エポキシ樹脂および下記C〜E成分を含有する、半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
A:エポキシ樹脂
B:下記b1成分およびb2成分を含み、b1成分およびb2成分の重量比率が、b1/b2=5/95〜25/75であるシリコーン混合物
b1:重量平均分子量が600〜900であり、両末端にアミノ基を有するシリコーン化合物
b2:重量平均分子量が10000〜20000であり、両末端にアミノ基を有するシリコーン化合物
C:フェノール樹脂
D:硬化促進剤
E:下記e1成分およびe2成分を含む無機質充填剤
e1:結晶性シリカ
e2:溶融シリカ - E成分の含有率が、エポキシ樹脂組成物全体の70〜93重量%の割合である、請求項1または2に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- e1成分およびe2成分の重量比率が、e1/e2=45/55〜75/25である、請求項1〜3のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- さらに、下記F成分を含有する、請求項1〜4のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
F:下記f1成分およびf2成分を含むワックス混合物
f1:アミドワックス
f2:エステルワックス - 請求項1〜5のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物によって半導体素子を封止してなる半導体装置。
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